255e30dfc7f8c5c7661cf144ae36e4bb40e63518
[sliver-openvswitch.git] / include / openflow / nicira-ext.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #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, 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 /* Nicira vendor requests and replies. */
71
72 /* Header for Nicira vendor requests and replies. */
73 struct nicira_header {
74     struct ofp_header header;
75     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
76     ovs_be32 subtype;           /* See the NXT numbers in ofp-msgs.h. */
77 };
78 OFP_ASSERT(sizeof(struct nicira_header) == 16);
79
80 /* Header for Nicira vendor stats request and reply messages in OpenFlow
81  * 1.0. */
82 struct nicira10_stats_msg {
83     struct ofp10_vendor_stats_msg vsm; /* Vendor NX_VENDOR_ID. */
84     ovs_be32 subtype;           /* One of NXST_* below. */
85     uint8_t pad[4];             /* Align to 64-bits. */
86 };
87 OFP_ASSERT(sizeof(struct nicira10_stats_msg) == 24);
88
89 /* Header for Nicira vendor stats request and reply messages in OpenFlow
90  * 1.1. */
91 struct nicira11_stats_msg {
92     struct ofp11_vendor_stats_msg vsm; /* Vendor NX_VENDOR_ID. */
93     ovs_be32 subtype;           /* One of NXST_* below. */
94 };
95 OFP_ASSERT(sizeof(struct nicira11_stats_msg) == 24);
96
97 /* Fields to use when hashing flows. */
98 enum nx_hash_fields {
99     /* Ethernet source address (NXM_OF_ETH_SRC) only. */
100     NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC,
101
102     /* L2 through L4, symmetric across src/dst.  Specifically, each of the
103      * following fields, if present, is hashed (slashes separate symmetric
104      * pairs):
105      *
106      *  - NXM_OF_ETH_DST / NXM_OF_ETH_SRC
107      *  - NXM_OF_ETH_TYPE
108      *  - The VID bits from NXM_OF_VLAN_TCI, ignoring PCP and CFI.
109      *  - NXM_OF_IP_PROTO
110      *  - NXM_OF_IP_SRC / NXM_OF_IP_DST
111      *  - NXM_OF_TCP_SRC / NXM_OF_TCP_DST
112      */
113     NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4
114 };
115
116 /* This command enables or disables an Open vSwitch extension that allows a
117  * controller to specify the OpenFlow table to which a flow should be added,
118  * instead of having the switch decide which table is most appropriate as
119  * required by OpenFlow 1.0.  By default, the extension is disabled.
120  *
121  * When this feature is enabled, Open vSwitch treats struct ofp10_flow_mod's
122  * 16-bit 'command' member as two separate fields.  The upper 8 bits are used
123  * as the table ID, the lower 8 bits specify the command as usual.  A table ID
124  * of 0xff is treated like a wildcarded table ID.
125  *
126  * The specific treatment of the table ID depends on the type of flow mod:
127  *
128  *    - OFPFC_ADD: Given a specific table ID, the flow is always placed in that
129  *      table.  If an identical flow already exists in that table only, then it
130  *      is replaced.  If the flow cannot be placed in the specified table,
131  *      either because the table is full or because the table cannot support
132  *      flows of the given type, the switch replies with an OFPFMFC_TABLE_FULL
133  *      error.  (A controller can distinguish these cases by comparing the
134  *      current and maximum number of entries reported in ofp_table_stats.)
135  *
136  *      If the table ID is wildcarded, the switch picks an appropriate table
137  *      itself.  If an identical flow already exist in the selected flow table,
138  *      then it is replaced.  The choice of table might depend on the flows
139  *      that are already in the switch; for example, if one table fills up then
140  *      the switch might fall back to another one.
141  *
142  *    - OFPFC_MODIFY, OFPFC_DELETE: Given a specific table ID, only flows
143  *      within that table are matched and modified or deleted.  If the table ID
144  *      is wildcarded, flows within any table may be matched and modified or
145  *      deleted.
146  *
147  *    - OFPFC_MODIFY_STRICT, OFPFC_DELETE_STRICT: Given a specific table ID,
148  *      only a flow within that table may be matched and modified or deleted.
149  *      If the table ID is wildcarded and exactly one flow within any table
150  *      matches, then it is modified or deleted; if flows in more than one
151  *      table match, then none is modified or deleted.
152  */
153 struct nx_flow_mod_table_id {
154     uint8_t set;                /* Nonzero to enable, zero to disable. */
155     uint8_t pad[7];
156 };
157 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_mod_table_id) == 8);
158
159 enum nx_packet_in_format {
160     NXPIF_OPENFLOW10 = 0,       /* Standard OpenFlow 1.0 compatible. */
161     NXPIF_NXM = 1               /* Nicira Extended. */
162 };
163
164 /* NXT_SET_PACKET_IN_FORMAT request. */
165 struct nx_set_packet_in_format {
166     ovs_be32 format;            /* One of NXPIF_*. */
167 };
168 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_set_packet_in_format) == 4);
169
170 /* NXT_PACKET_IN (analogous to OFPT_PACKET_IN).
171  *
172  * NXT_PACKET_IN is similar to the OpenFlow 1.2 OFPT_PACKET_IN.  The
173  * differences are:
174  *
175  *     - NXT_PACKET_IN includes the cookie of the rule that triggered the
176  *       message.  (OpenFlow 1.3 OFPT_PACKET_IN also includes the cookie.)
177  *
178  *     - The metadata fields use NXM (instead of OXM) field numbers.
179  *
180  * Open vSwitch 1.9.0 and later omits metadata fields that are zero (as allowed
181  * by OpenFlow 1.2).  Earlier versions included all implemented metadata
182  * fields.
183  *
184  * Open vSwitch does not include non-metadata in the nx_match, because by
185  * definition that information can be found in the packet itself.  The format
186  * and the standards allow this, however, so controllers should be prepared to
187  * tolerate future changes.
188  *
189  * The NXM format is convenient for reporting metadata values, but it is
190  * important not to interpret the format as matching against a flow, because it
191  * does not.  Nothing is being matched; arbitrary metadata masks would not be
192  * meaningful.
193  *
194  * Whereas in most cases a controller can expect to only get back NXM fields
195  * that it set up itself (e.g. flow dumps will ordinarily report only NXM
196  * fields from flows that the controller added), NXT_PACKET_IN messages might
197  * contain fields that the controller does not understand, because the switch
198  * might support fields (new registers, new protocols, etc.) that the
199  * controller does not.  The controller must prepared to tolerate these.
200  *
201  * The 'cookie' and 'table_id' fields have no meaning when 'reason' is
202  * OFPR_NO_MATCH.  In this case they should be set to 0. */
203 struct nx_packet_in {
204     ovs_be32 buffer_id;       /* ID assigned by datapath. */
205     ovs_be16 total_len;       /* Full length of frame. */
206     uint8_t reason;           /* Reason packet is sent (one of OFPR_*). */
207     uint8_t table_id;         /* ID of the table that was looked up. */
208     ovs_be64 cookie;          /* Cookie of the rule that was looked up. */
209     ovs_be16 match_len;       /* Size of nx_match. */
210     uint8_t pad[6];           /* Align to 64-bits. */
211     /* Followed by:
212      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
213      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
214      *     all-zero bytes, then
215      *   - Exactly 2 all-zero padding bytes, then
216      *   - An Ethernet frame whose length is inferred from nxh.header.length.
217      *
218      * The padding bytes preceding the Ethernet frame ensure that the IP
219      * header (if any) following the Ethernet header is 32-bit aligned. */
220
221     /* uint8_t nxm_fields[...]; */ /* NXM headers. */
222     /* uint8_t pad[2]; */          /* Align to 64 bit + 16 bit. */
223     /* uint8_t data[0]; */         /* Ethernet frame. */
224 };
225 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_packet_in) == 24);
226
227 /* Configures the "role" of the sending controller.  The default role is:
228  *
229  *    - Other (NX_ROLE_OTHER), which allows the controller access to all
230  *      OpenFlow features.
231  *
232  * The other possible roles are a related pair:
233  *
234  *    - Master (NX_ROLE_MASTER) is equivalent to Other, except that there may
235  *      be at most one Master controller at a time: when a controller
236  *      configures itself as Master, any existing Master is demoted to the
237  *      Slave role.
238  *
239  *    - Slave (NX_ROLE_SLAVE) allows the controller read-only access to
240  *      OpenFlow features.  In particular attempts to modify the flow table
241  *      will be rejected with an OFPBRC_EPERM error.
242  *
243  *      Slave controllers do not receive OFPT_PACKET_IN or OFPT_FLOW_REMOVED
244  *      messages, but they do receive OFPT_PORT_STATUS messages.
245  */
246 struct nx_role_request {
247     ovs_be32 role;              /* One of NX_ROLE_*. */
248 };
249 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_role_request) == 4);
250
251 enum nx_role {
252     NX_ROLE_OTHER,              /* Default role, full access. */
253     NX_ROLE_MASTER,             /* Full access, at most one. */
254     NX_ROLE_SLAVE               /* Read-only access. */
255 };
256
257 /* NXT_SET_ASYNC_CONFIG.
258  *
259  * Sent by a controller, this message configures the asynchronous messages that
260  * the controller wants to receive.  Element 0 in each array specifies messages
261  * of interest when the controller has an "other" or "master" role; element 1,
262  * when the controller has a "slave" role.
263  *
264  * Each array element is a bitmask in which a 0-bit disables receiving a
265  * particular message and a 1-bit enables receiving it.  Each bit controls the
266  * message whose 'reason' corresponds to the bit index.  For example, the bit
267  * with value 1<<2 == 4 in port_status_mask[1] determines whether the
268  * controller will receive OFPT_PORT_STATUS messages with reason OFPPR_MODIFY
269  * (value 2) when the controller has a "slave" role.
270  *
271  * As a side effect, for service controllers, this message changes the
272  * miss_send_len from default of zero to OFP_DEFAULT_MISS_SEND_LEN (128).
273  */
274 struct nx_async_config {
275     ovs_be32 packet_in_mask[2];    /* Bitmasks of OFPR_* values. */
276     ovs_be32 port_status_mask[2];  /* Bitmasks of OFPRR_* values. */
277     ovs_be32 flow_removed_mask[2]; /* Bitmasks of OFPPR_* values. */
278 };
279 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_async_config) == 24);
280 \f
281 /* Nicira vendor flow actions. */
282
283 enum nx_action_subtype {
284     NXAST_SNAT__OBSOLETE,       /* No longer used. */
285     NXAST_RESUBMIT,             /* struct nx_action_resubmit */
286     NXAST_SET_TUNNEL,           /* struct nx_action_set_tunnel */
287     NXAST_DROP_SPOOFED_ARP__OBSOLETE,
288     NXAST_SET_QUEUE,            /* struct nx_action_set_queue */
289     NXAST_POP_QUEUE,            /* struct nx_action_pop_queue */
290     NXAST_REG_MOVE,             /* struct nx_action_reg_move */
291     NXAST_REG_LOAD,             /* struct nx_action_reg_load */
292     NXAST_NOTE,                 /* struct nx_action_note */
293     NXAST_SET_TUNNEL64,         /* struct nx_action_set_tunnel64 */
294     NXAST_MULTIPATH,            /* struct nx_action_multipath */
295     NXAST_AUTOPATH__DEPRECATED, /* struct nx_action_autopath */
296     NXAST_BUNDLE,               /* struct nx_action_bundle */
297     NXAST_BUNDLE_LOAD,          /* struct nx_action_bundle */
298     NXAST_RESUBMIT_TABLE,       /* struct nx_action_resubmit */
299     NXAST_OUTPUT_REG,           /* struct nx_action_output_reg */
300     NXAST_LEARN,                /* struct nx_action_learn */
301     NXAST_EXIT,                 /* struct nx_action_header */
302     NXAST_DEC_TTL,              /* struct nx_action_header */
303     NXAST_FIN_TIMEOUT,          /* struct nx_action_fin_timeout */
304     NXAST_CONTROLLER,           /* struct nx_action_controller */
305     NXAST_DEC_TTL_CNT_IDS,      /* struct nx_action_cnt_ids */
306 };
307
308 /* Header for Nicira-defined actions. */
309 struct nx_action_header {
310     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
311     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
312     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
313     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_*. */
314     uint8_t pad[6];
315 };
316 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_header) == 16);
317
318 /* Action structures for NXAST_RESUBMIT and NXAST_RESUBMIT_TABLE.
319  *
320  * These actions search one of the switch's flow tables:
321  *
322  *    - For NXAST_RESUBMIT_TABLE only, if the 'table' member is not 255, then
323  *      it specifies the table to search.
324  *
325  *    - Otherwise (for NXAST_RESUBMIT_TABLE with a 'table' of 255, or for
326  *      NXAST_RESUBMIT regardless of 'table'), it searches the current flow
327  *      table, that is, the OpenFlow flow table that contains the flow from
328  *      which this action was obtained.  If this action did not come from a
329  *      flow table (e.g. it came from an OFPT_PACKET_OUT message), then table 0
330  *      is the current table.
331  *
332  * The flow table lookup uses a flow that may be slightly modified from the
333  * original lookup:
334  *
335  *    - For NXAST_RESUBMIT, the 'in_port' member of struct nx_action_resubmit
336  *      is used as the flow's in_port.
337  *
338  *    - For NXAST_RESUBMIT_TABLE, if the 'in_port' member is not OFPP_IN_PORT,
339  *      then its value is used as the flow's in_port.  Otherwise, the original
340  *      in_port is used.
341  *
342  *    - If actions that modify the flow (e.g. OFPAT_SET_VLAN_VID) precede the
343  *      resubmit action, then the flow is updated with the new values.
344  *
345  * Following the lookup, the original in_port is restored.
346  *
347  * If the modified flow matched in the flow table, then the corresponding
348  * actions are executed.  Afterward, actions following the resubmit in the
349  * original set of actions, if any, are executed; any changes made to the
350  * packet (e.g. changes to VLAN) by secondary actions persist when those
351  * actions are executed, although the original in_port is restored.
352  *
353  * Resubmit actions may be used any number of times within a set of actions.
354  *
355  * Resubmit actions may nest to an implementation-defined depth.  Beyond this
356  * implementation-defined depth, further resubmit actions are simply ignored.
357  *
358  * NXAST_RESUBMIT ignores 'table' and 'pad'.  NXAST_RESUBMIT_TABLE requires
359  * 'pad' to be all-bits-zero.
360  *
361  * Open vSwitch 1.0.1 and earlier did not support recursion.  Open vSwitch
362  * before 1.2.90 did not support NXAST_RESUBMIT_TABLE.
363  */
364 struct nx_action_resubmit {
365     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
366     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
367     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
368     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_RESUBMIT. */
369     ovs_be16 in_port;               /* New in_port for checking flow table. */
370     uint8_t table;                  /* NXAST_RESUBMIT_TABLE: table to use. */
371     uint8_t pad[3];
372 };
373 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_resubmit) == 16);
374
375 /* Action structure for NXAST_SET_TUNNEL.
376  *
377  * Sets the encapsulating tunnel ID to a 32-bit value.  The most-significant 32
378  * bits of the tunnel ID are set to 0. */
379 struct nx_action_set_tunnel {
380     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
381     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
382     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
383     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_TUNNEL. */
384     uint8_t pad[2];
385     ovs_be32 tun_id;                /* Tunnel ID. */
386 };
387 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_set_tunnel) == 16);
388
389 /* Action structure for NXAST_SET_TUNNEL64.
390  *
391  * Sets the encapsulating tunnel ID to a 64-bit value. */
392 struct nx_action_set_tunnel64 {
393     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
394     ovs_be16 len;                   /* Length is 24. */
395     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
396     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_TUNNEL64. */
397     uint8_t pad[6];
398     ovs_be64 tun_id;                /* Tunnel ID. */
399 };
400 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_set_tunnel64) == 24);
401
402 /* Action structure for NXAST_SET_QUEUE.
403  *
404  * Set the queue that should be used when packets are output.  This is similar
405  * to the OpenFlow OFPAT_ENQUEUE action, but does not take the output port as
406  * an argument.  This allows the queue to be defined before the port is
407  * known. */
408 struct nx_action_set_queue {
409     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
410     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
411     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
412     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_QUEUE. */
413     uint8_t pad[2];
414     ovs_be32 queue_id;              /* Where to enqueue packets. */
415 };
416 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_set_queue) == 16);
417
418 /* Action structure for NXAST_POP_QUEUE.
419  *
420  * Restores the queue to the value it was before any NXAST_SET_QUEUE actions
421  * were used.  Only the original queue can be restored this way; no stack is
422  * maintained. */
423 struct nx_action_pop_queue {
424     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
425     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
426     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
427     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_POP_QUEUE. */
428     uint8_t pad[6];
429 };
430 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_pop_queue) == 16);
431
432 /* Action structure for NXAST_REG_MOVE.
433  *
434  * Copies src[src_ofs:src_ofs+n_bits] to dst[dst_ofs:dst_ofs+n_bits], where
435  * a[b:c] denotes the bits within 'a' numbered 'b' through 'c' (not including
436  * bit 'c').  Bit numbering starts at 0 for the least-significant bit, 1 for
437  * the next most significant bit, and so on.
438  *
439  * 'src' and 'dst' are nxm_header values with nxm_hasmask=0.  (It doesn't make
440  * sense to use nxm_hasmask=1 because the action does not do any kind of
441  * matching; it uses the actual value of a field.)
442  *
443  * The following nxm_header values are potentially acceptable as 'src':
444  *
445  *   - NXM_OF_IN_PORT
446  *   - NXM_OF_ETH_DST
447  *   - NXM_OF_ETH_SRC
448  *   - NXM_OF_ETH_TYPE
449  *   - NXM_OF_VLAN_TCI
450  *   - NXM_OF_IP_TOS
451  *   - NXM_OF_IP_PROTO
452  *   - NXM_OF_IP_SRC
453  *   - NXM_OF_IP_DST
454  *   - NXM_OF_TCP_SRC
455  *   - NXM_OF_TCP_DST
456  *   - NXM_OF_UDP_SRC
457  *   - NXM_OF_UDP_DST
458  *   - NXM_OF_ICMP_TYPE
459  *   - NXM_OF_ICMP_CODE
460  *   - NXM_OF_ARP_OP
461  *   - NXM_OF_ARP_SPA
462  *   - NXM_OF_ARP_TPA
463  *   - NXM_NX_TUN_ID
464  *   - NXM_NX_ARP_SHA
465  *   - NXM_NX_ARP_THA
466  *   - NXM_NX_ICMPV6_TYPE
467  *   - NXM_NX_ICMPV6_CODE
468  *   - NXM_NX_ND_SLL
469  *   - NXM_NX_ND_TLL
470  *   - NXM_NX_REG(idx) for idx in the switch's accepted range.
471  *
472  * The following nxm_header values are potentially acceptable as 'dst':
473  *
474  *   - NXM_OF_ETH_DST
475  *   - NXM_OF_ETH_SRC
476  *   - NXM_OF_IP_TOS
477  *   - NXM_OF_IP_SRC
478  *   - NXM_OF_IP_DST
479  *   - NXM_OF_TCP_SRC
480  *   - NXM_OF_TCP_DST
481  *   - NXM_OF_UDP_SRC
482  *   - NXM_OF_UDP_DST
483  *     Modifying any of the above fields changes the corresponding packet
484  *     header.
485  *
486  *   - NXM_NX_REG(idx) for idx in the switch's accepted range.
487  *
488  *   - NXM_OF_VLAN_TCI.  Modifying this field's value has side effects on the
489  *     packet's 802.1Q header.  Setting a value with CFI=0 removes the 802.1Q
490  *     header (if any), ignoring the other bits.  Setting a value with CFI=1
491  *     adds or modifies the 802.1Q header appropriately, setting the TCI field
492  *     to the field's new value (with the CFI bit masked out).
493  *
494  *   - NXM_NX_TUN_ID.  Modifying this value modifies the tunnel ID used for the
495  *     packet's next tunnel encapsulation.
496  *
497  * A given nxm_header value may be used as 'src' or 'dst' only on a flow whose
498  * nx_match satisfies its prerequisites.  For example, NXM_OF_IP_TOS may be
499  * used only if the flow's nx_match includes an nxm_entry that specifies
500  * nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0, and nxm_value=0x0800.
501  *
502  * The switch will reject actions for which src_ofs+n_bits is greater than the
503  * width of 'src' or dst_ofs+n_bits is greater than the width of 'dst' with
504  * error type OFPET_BAD_ACTION, code OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
505  *
506  * This action behaves properly when 'src' overlaps with 'dst', that is, it
507  * behaves as if 'src' were copied out to a temporary buffer, then the
508  * temporary buffer copied to 'dst'.
509  */
510 struct nx_action_reg_move {
511     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
512     ovs_be16 len;                   /* Length is 24. */
513     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
514     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_REG_MOVE. */
515     ovs_be16 n_bits;                /* Number of bits. */
516     ovs_be16 src_ofs;               /* Starting bit offset in source. */
517     ovs_be16 dst_ofs;               /* Starting bit offset in destination. */
518     ovs_be32 src;                   /* Source register. */
519     ovs_be32 dst;                   /* Destination register. */
520 };
521 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_reg_move) == 24);
522
523 /* Action structure for NXAST_REG_LOAD.
524  *
525  * Copies value[0:n_bits] to dst[ofs:ofs+n_bits], where a[b:c] denotes the bits
526  * within 'a' numbered 'b' through 'c' (not including bit 'c').  Bit numbering
527  * starts at 0 for the least-significant bit, 1 for the next most significant
528  * bit, and so on.
529  *
530  * 'dst' is an nxm_header with nxm_hasmask=0.  See the documentation for
531  * NXAST_REG_MOVE, above, for the permitted fields and for the side effects of
532  * loading them.
533  *
534  * The 'ofs' and 'n_bits' fields are combined into a single 'ofs_nbits' field
535  * to avoid enlarging the structure by another 8 bytes.  To allow 'n_bits' to
536  * take a value between 1 and 64 (inclusive) while taking up only 6 bits, it is
537  * also stored as one less than its true value:
538  *
539  *  15                           6 5                0
540  * +------------------------------+------------------+
541  * |              ofs             |    n_bits - 1    |
542  * +------------------------------+------------------+
543  *
544  * The switch will reject actions for which ofs+n_bits is greater than the
545  * width of 'dst', or in which any bits in 'value' with value 2**n_bits or
546  * greater are set to 1, with error type OFPET_BAD_ACTION, code
547  * OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
548  */
549 struct nx_action_reg_load {
550     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
551     ovs_be16 len;                   /* Length is 24. */
552     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
553     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_REG_LOAD. */
554     ovs_be16 ofs_nbits;             /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
555     ovs_be32 dst;                   /* Destination register. */
556     ovs_be64 value;                 /* Immediate value. */
557 };
558 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_reg_load) == 24);
559
560 /* Action structure for NXAST_NOTE.
561  *
562  * This action has no effect.  It is variable length.  The switch does not
563  * attempt to interpret the user-defined 'note' data in any way.  A controller
564  * can use this action to attach arbitrary metadata to a flow.
565  *
566  * This action might go away in the future.
567  */
568 struct nx_action_note {
569     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
570     ovs_be16 len;                   /* A multiple of 8, but at least 16. */
571     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
572     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_NOTE. */
573     uint8_t note[6];                /* Start of user-defined data. */
574     /* Possibly followed by additional user-defined data. */
575 };
576 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_note) == 16);
577
578 /* Action structure for NXAST_MULTIPATH.
579  *
580  * This action performs the following steps in sequence:
581  *
582  *    1. Hashes the fields designated by 'fields', one of NX_HASH_FIELDS_*.
583  *       Refer to the definition of "enum nx_mp_fields" for details.
584  *
585  *       The 'basis' value is used as a universal hash parameter, that is,
586  *       different values of 'basis' yield different hash functions.  The
587  *       particular universal hash function used is implementation-defined.
588  *
589  *       The hashed fields' values are drawn from the current state of the
590  *       flow, including all modifications that have been made by actions up to
591  *       this point.
592  *
593  *    2. Applies the multipath link choice algorithm specified by 'algorithm',
594  *       one of NX_MP_ALG_*.  Refer to the definition of "enum nx_mp_algorithm"
595  *       for details.
596  *
597  *       The output of the algorithm is 'link', an unsigned integer less than
598  *       or equal to 'max_link'.
599  *
600  *       Some algorithms use 'arg' as an additional argument.
601  *
602  *    3. Stores 'link' in dst[ofs:ofs+n_bits].  The format and semantics of
603  *       'dst' and 'ofs_nbits' are similar to those for the NXAST_REG_LOAD
604  *       action.
605  *
606  * The switch will reject actions that have an unknown 'fields', or an unknown
607  * 'algorithm', or in which ofs+n_bits is greater than the width of 'dst', or
608  * in which 'max_link' is greater than or equal to 2**n_bits, with error type
609  * OFPET_BAD_ACTION, code OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
610  */
611 struct nx_action_multipath {
612     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
613     ovs_be16 len;               /* Length is 32. */
614     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
615     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_MULTIPATH. */
616
617     /* What fields to hash and how. */
618     ovs_be16 fields;            /* One of NX_HASH_FIELDS_*. */
619     ovs_be16 basis;             /* Universal hash parameter. */
620     ovs_be16 pad0;
621
622     /* Multipath link choice algorithm to apply to hash value. */
623     ovs_be16 algorithm;         /* One of NX_MP_ALG_*. */
624     ovs_be16 max_link;          /* Number of output links, minus 1. */
625     ovs_be32 arg;               /* Algorithm-specific argument. */
626     ovs_be16 pad1;
627
628     /* Where to store the result. */
629     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
630     ovs_be32 dst;               /* Destination. */
631 };
632 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_multipath) == 32);
633
634 /* NXAST_MULTIPATH: Multipath link choice algorithm to apply.
635  *
636  * In the descriptions below, 'n_links' is max_link + 1. */
637 enum nx_mp_algorithm {
638     /* link = hash(flow) % n_links.
639      *
640      * Redistributes all traffic when n_links changes.  O(1) performance.  See
641      * RFC 2992.
642      *
643      * Use UINT16_MAX for max_link to get a raw hash value. */
644     NX_MP_ALG_MODULO_N,
645
646     /* link = hash(flow) / (MAX_HASH / n_links).
647      *
648      * Redistributes between one-quarter and one-half of traffic when n_links
649      * changes.  O(1) performance.  See RFC 2992.
650      */
651     NX_MP_ALG_HASH_THRESHOLD,
652
653     /* for i in [0,n_links):
654      *   weights[i] = hash(flow, i)
655      * link = { i such that weights[i] >= weights[j] for all j != i }
656      *
657      * Redistributes 1/n_links of traffic when n_links changes.  O(n_links)
658      * performance.  If n_links is greater than a threshold (currently 64, but
659      * subject to change), Open vSwitch will substitute another algorithm
660      * automatically.  See RFC 2992. */
661     NX_MP_ALG_HRW,              /* Highest Random Weight. */
662
663     /* i = 0
664      * repeat:
665      *     i = i + 1
666      *     link = hash(flow, i) % arg
667      * while link > max_link
668      *
669      * Redistributes 1/n_links of traffic when n_links changes.  O(1)
670      * performance when arg/max_link is bounded by a constant.
671      *
672      * Redistributes all traffic when arg changes.
673      *
674      * arg must be greater than max_link and for best performance should be no
675      * more than approximately max_link * 2.  If arg is outside the acceptable
676      * range, Open vSwitch will automatically substitute the least power of 2
677      * greater than max_link.
678      *
679      * This algorithm is specific to Open vSwitch.
680      */
681     NX_MP_ALG_ITER_HASH         /* Iterative Hash. */
682 };
683 \f
684 /* Action structure for NXAST_LEARN.
685  *
686  * This action adds or modifies a flow in an OpenFlow table, similar to
687  * OFPT_FLOW_MOD with OFPFC_MODIFY_STRICT as 'command'.  The new flow has the
688  * specified idle timeout, hard timeout, priority, cookie, and flags.  The new
689  * flow's match criteria and actions are built by applying each of the series
690  * of flow_mod_spec elements included as part of the action.
691  *
692  * A flow_mod_spec starts with a 16-bit header.  A header that is all-bits-0 is
693  * a no-op used for padding the action as a whole to a multiple of 8 bytes in
694  * length.  Otherwise, the flow_mod_spec can be thought of as copying 'n_bits'
695  * bits from a source to a destination.  In this case, the header contains
696  * multiple fields:
697  *
698  *  15  14  13 12  11 10                              0
699  * +------+---+------+---------------------------------+
700  * |   0  |src|  dst |             n_bits              |
701  * +------+---+------+---------------------------------+
702  *
703  * The meaning and format of a flow_mod_spec depends on 'src' and 'dst'.  The
704  * following table summarizes the meaning of each possible combination.
705  * Details follow the table:
706  *
707  *   src dst  meaning
708  *   --- ---  ----------------------------------------------------------
709  *    0   0   Add match criteria based on value in a field.
710  *    1   0   Add match criteria based on an immediate value.
711  *    0   1   Add NXAST_REG_LOAD action to copy field into a different field.
712  *    1   1   Add NXAST_REG_LOAD action to load immediate value into a field.
713  *    0   2   Add OFPAT_OUTPUT action to output to port from specified field.
714  *   All other combinations are undefined and not allowed.
715  *
716  * The flow_mod_spec header is followed by a source specification and a
717  * destination specification.  The format and meaning of the source
718  * specification depends on 'src':
719  *
720  *   - If 'src' is 0, the source bits are taken from a field in the flow to
721  *     which this action is attached.  (This should be a wildcarded field.  If
722  *     its value is fully specified then the source bits being copied have
723  *     constant values.)
724  *
725  *     The source specification is an ovs_be32 'field' and an ovs_be16 'ofs'.
726  *     'field' is an nxm_header with nxm_hasmask=0, and 'ofs' the starting bit
727  *     offset within that field.  The source bits are field[ofs:ofs+n_bits-1].
728  *     'field' and 'ofs' are subject to the same restrictions as the source
729  *     field in NXAST_REG_MOVE.
730  *
731  *   - If 'src' is 1, the source bits are a constant value.  The source
732  *     specification is (n_bits+15)/16*2 bytes long.  Taking those bytes as a
733  *     number in network order, the source bits are the 'n_bits'
734  *     least-significant bits.  The switch will report an error if other bits
735  *     in the constant are nonzero.
736  *
737  * The flow_mod_spec destination specification, for 'dst' of 0 or 1, is an
738  * ovs_be32 'field' and an ovs_be16 'ofs'.  'field' is an nxm_header with
739  * nxm_hasmask=0 and 'ofs' is a starting bit offset within that field.  The
740  * meaning of the flow_mod_spec depends on 'dst':
741  *
742  *   - If 'dst' is 0, the flow_mod_spec specifies match criteria for the new
743  *     flow.  The new flow matches only if bits field[ofs:ofs+n_bits-1] in a
744  *     packet equal the source bits.  'field' may be any nxm_header with
745  *     nxm_hasmask=0 that is allowed in NXT_FLOW_MOD.
746  *
747  *     Order is significant.  Earlier flow_mod_specs must satisfy any
748  *     prerequisites for matching fields specified later, by copying constant
749  *     values into prerequisite fields.
750  *
751  *     The switch will reject flow_mod_specs that do not satisfy NXM masking
752  *     restrictions.
753  *
754  *   - If 'dst' is 1, the flow_mod_spec specifies an NXAST_REG_LOAD action for
755  *     the new flow.  The new flow copies the source bits into
756  *     field[ofs:ofs+n_bits-1].  Actions are executed in the same order as the
757  *     flow_mod_specs.
758  *
759  *     A single NXAST_REG_LOAD action writes no more than 64 bits, so n_bits
760  *     greater than 64 yields multiple NXAST_REG_LOAD actions.
761  *
762  * The flow_mod_spec destination spec for 'dst' of 2 (when 'src' is 0) is
763  * empty.  It has the following meaning:
764  *
765  *   - The flow_mod_spec specifies an OFPAT_OUTPUT action for the new flow.
766  *     The new flow outputs to the OpenFlow port specified by the source field.
767  *     Of the special output ports with value OFPP_MAX or larger, OFPP_IN_PORT,
768  *     OFPP_FLOOD, OFPP_LOCAL, and OFPP_ALL are supported.  Other special ports
769  *     may not be used.
770  *
771  * Resource Management
772  * -------------------
773  *
774  * A switch has a finite amount of flow table space available for learning.
775  * When this space is exhausted, no new learning table entries will be learned
776  * until some existing flow table entries expire.  The controller should be
777  * prepared to handle this by flooding (which can be implemented as a
778  * low-priority flow).
779  *
780  * If a learned flow matches a single TCP stream with a relatively long
781  * timeout, one may make the best of resource constraints by setting
782  * 'fin_idle_timeout' or 'fin_hard_timeout' (both measured in seconds), or
783  * both, to shorter timeouts.  When either of these is specified as a nonzero
784  * value, OVS adds a NXAST_FIN_TIMEOUT action, with the specified timeouts, to
785  * the learned flow.
786  *
787  * Examples
788  * --------
789  *
790  * The following examples give a prose description of the flow_mod_specs along
791  * with informal notation for how those would be represented and a hex dump of
792  * the bytes that would be required.
793  *
794  * These examples could work with various nx_action_learn parameters.  Typical
795  * values would be idle_timeout=OFP_FLOW_PERMANENT, hard_timeout=60,
796  * priority=OFP_DEFAULT_PRIORITY, flags=0, table_id=10.
797  *
798  * 1. Learn input port based on the source MAC, with lookup into
799  *    NXM_NX_REG1[16:31] by resubmit to in_port=99:
800  *
801  *    Match on in_port=99:
802  *       ovs_be16(src=1, dst=0, n_bits=16),               20 10
803  *       ovs_be16(99),                                    00 63
804  *       ovs_be32(NXM_OF_IN_PORT), ovs_be16(0)            00 00 00 02 00 00
805  *
806  *    Match Ethernet destination on Ethernet source from packet:
807  *       ovs_be16(src=0, dst=0, n_bits=48),               00 30
808  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_SRC), ovs_be16(0)            00 00 04 06 00 00
809  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_DST), ovs_be16(0)            00 00 02 06 00 00
810  *
811  *    Set NXM_NX_REG1[16:31] to the packet's input port:
812  *       ovs_be16(src=0, dst=1, n_bits=16),               08 10
813  *       ovs_be32(NXM_OF_IN_PORT), ovs_be16(0)            00 00 00 02 00 00
814  *       ovs_be32(NXM_NX_REG1), ovs_be16(16)              00 01 02 04 00 10
815  *
816  *    Given a packet that arrived on port A with Ethernet source address B,
817  *    this would set up the flow "in_port=99, dl_dst=B,
818  *    actions=load:A->NXM_NX_REG1[16..31]".
819  *
820  *    In syntax accepted by ovs-ofctl, this action is: learn(in_port=99,
821  *    NXM_OF_ETH_DST[]=NXM_OF_ETH_SRC[],
822  *    load:NXM_OF_IN_PORT[]->NXM_NX_REG1[16..31])
823  *
824  * 2. Output to input port based on the source MAC and VLAN VID, with lookup
825  *    into NXM_NX_REG1[16:31]:
826  *
827  *    Match on same VLAN ID as packet:
828  *       ovs_be16(src=0, dst=0, n_bits=12),               00 0c
829  *       ovs_be32(NXM_OF_VLAN_TCI), ovs_be16(0)           00 00 08 02 00 00
830  *       ovs_be32(NXM_OF_VLAN_TCI), ovs_be16(0)           00 00 08 02 00 00
831  *
832  *    Match Ethernet destination on Ethernet source from packet:
833  *       ovs_be16(src=0, dst=0, n_bits=48),               00 30
834  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_SRC), ovs_be16(0)            00 00 04 06 00 00
835  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_DST), ovs_be16(0)            00 00 02 06 00 00
836  *
837  *    Output to the packet's input port:
838  *       ovs_be16(src=0, dst=2, n_bits=16),               10 10
839  *       ovs_be32(NXM_OF_IN_PORT), ovs_be16(0)            00 00 00 02 00 00
840  *
841  *    Given a packet that arrived on port A with Ethernet source address B in
842  *    VLAN C, this would set up the flow "dl_dst=B, vlan_vid=C,
843  *    actions=output:A".
844  *
845  *    In syntax accepted by ovs-ofctl, this action is:
846  *    learn(NXM_OF_VLAN_TCI[0..11], NXM_OF_ETH_DST[]=NXM_OF_ETH_SRC[],
847  *    output:NXM_OF_IN_PORT[])
848  *
849  * 3. Here's a recipe for a very simple-minded MAC learning switch.  It uses a
850  *    10-second MAC expiration time to make it easier to see what's going on
851  *
852  *      ovs-vsctl del-controller br0
853  *      ovs-ofctl del-flows br0
854  *      ovs-ofctl add-flow br0 "table=0 actions=learn(table=1, \
855           hard_timeout=10, NXM_OF_VLAN_TCI[0..11],             \
856           NXM_OF_ETH_DST[]=NXM_OF_ETH_SRC[],                   \
857           output:NXM_OF_IN_PORT[]), resubmit(,1)"
858  *      ovs-ofctl add-flow br0 "table=1 priority=0 actions=flood"
859  *
860  *    You can then dump the MAC learning table with:
861  *
862  *      ovs-ofctl dump-flows br0 table=1
863  *
864  * Usage Advice
865  * ------------
866  *
867  * For best performance, segregate learned flows into a table that is not used
868  * for any other flows except possibly for a lowest-priority "catch-all" flow
869  * (a flow with no match criteria).  If different learning actions specify
870  * different match criteria, use different tables for the learned flows.
871  *
872  * The meaning of 'hard_timeout' and 'idle_timeout' can be counterintuitive.
873  * These timeouts apply to the flow that is added, which means that a flow with
874  * an idle timeout will expire when no traffic has been sent *to* the learned
875  * address.  This is not usually the intent in MAC learning; instead, we want
876  * the MAC learn entry to expire when no traffic has been sent *from* the
877  * learned address.  Use a hard timeout for that.
878  */
879 struct nx_action_learn {
880     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
881     ovs_be16 len;               /* At least 24. */
882     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
883     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_LEARN. */
884     ovs_be16 idle_timeout;      /* Idle time before discarding (seconds). */
885     ovs_be16 hard_timeout;      /* Max time before discarding (seconds). */
886     ovs_be16 priority;          /* Priority level of flow entry. */
887     ovs_be64 cookie;            /* Cookie for new flow. */
888     ovs_be16 flags;             /* Either 0 or OFPFF_SEND_FLOW_REM. */
889     uint8_t table_id;           /* Table to insert flow entry. */
890     uint8_t pad;                /* Must be zero. */
891     ovs_be16 fin_idle_timeout;  /* Idle timeout after FIN, if nonzero. */
892     ovs_be16 fin_hard_timeout;  /* Hard timeout after FIN, if nonzero. */
893     /* Followed by a sequence of flow_mod_spec elements, as described above,
894      * until the end of the action is reached. */
895 };
896 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_learn) == 32);
897
898 #define NX_LEARN_N_BITS_MASK    0x3ff
899
900 #define NX_LEARN_SRC_FIELD     (0 << 13) /* Copy from field. */
901 #define NX_LEARN_SRC_IMMEDIATE (1 << 13) /* Copy from immediate value. */
902 #define NX_LEARN_SRC_MASK      (1 << 13)
903
904 #define NX_LEARN_DST_MATCH     (0 << 11) /* Add match criterion. */
905 #define NX_LEARN_DST_LOAD      (1 << 11) /* Add NXAST_REG_LOAD action. */
906 #define NX_LEARN_DST_OUTPUT    (2 << 11) /* Add OFPAT_OUTPUT action. */
907 #define NX_LEARN_DST_RESERVED  (3 << 11) /* Not yet defined. */
908 #define NX_LEARN_DST_MASK      (3 << 11)
909
910 /* Action structure for NXAST_FIN_TIMEOUT.
911  *
912  * This action changes the idle timeout or hard timeout, or both, of this
913  * OpenFlow rule when the rule matches a TCP packet with the FIN or RST flag.
914  * When such a packet is observed, the action reduces the rule's idle timeout
915  * to 'fin_idle_timeout' and its hard timeout to 'fin_hard_timeout'.  This
916  * action has no effect on an existing timeout that is already shorter than the
917  * one that the action specifies.  A 'fin_idle_timeout' or 'fin_hard_timeout'
918  * of zero has no effect on the respective timeout.
919  *
920  * 'fin_idle_timeout' and 'fin_hard_timeout' are measured in seconds.
921  * 'fin_hard_timeout' specifies time since the flow's creation, not since the
922  * receipt of the FIN or RST.
923  *
924  * This is useful for quickly discarding learned TCP flows that otherwise will
925  * take a long time to expire.
926  *
927  * This action is intended for use with an OpenFlow rule that matches only a
928  * single TCP flow.  If the rule matches multiple TCP flows (e.g. it wildcards
929  * all TCP traffic, or all TCP traffic to a particular port), then any FIN or
930  * RST in any of those flows will cause the entire OpenFlow rule to expire
931  * early, which is not normally desirable.
932  */
933 struct nx_action_fin_timeout {
934     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
935     ovs_be16 len;               /* 16. */
936     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
937     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_FIN_TIMEOUT. */
938     ovs_be16 fin_idle_timeout;  /* New idle timeout, if nonzero. */
939     ovs_be16 fin_hard_timeout;  /* New hard timeout, if nonzero. */
940     ovs_be16 pad;               /* Must be zero. */
941 };
942 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_fin_timeout) == 16);
943 \f
944 /* Action structure for NXAST_AUTOPATH.
945  *
946  * This action performs the following steps in sequence:
947  *
948  *    1. Hashes the flow using an implementation-defined hash function.
949  *
950  *       The hashed fields' values are drawn from the current state of the
951  *       flow, including all modifications that have been made by actions up to
952  *       this point.
953  *
954  *    2. Selects an OpenFlow 'port'.
955  *
956  *       'port' is selected in an implementation-defined manner, taking into
957  *       account 'id' and the hash value calculated in step 1.
958  *
959  *       Generally a switch will have been configured with a set of ports that
960  *       may be chosen given 'id'.  The switch may take into account any number
961  *       of factors when choosing 'port' from its configured set.  Factors may
962  *       include carrier, load, and the results of configuration protocols such
963  *       as LACP.
964  *
965  *    3. Stores 'port' in dst[ofs:ofs+n_bits].
966  *
967  *       The format and semantics of 'dst' and 'ofs_nbits' are similar to those
968  *       for the NXAST_REG_LOAD action.
969  *
970  * The switch will reject actions in which ofs+n_bits is greater than the width
971  * of 'dst', with error type OFPET_BAD_ACTION, code OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
972  */
973 struct nx_action_autopath {
974     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
975     ovs_be16 len;               /* Length is 24. */
976     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
977     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_AUTOPATH. */
978
979     /* Where to store the result. */
980     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
981     ovs_be32 dst;               /* Destination. */
982
983     ovs_be32 id;                /* Autopath ID. */
984     ovs_be32 pad;
985 };
986 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_autopath) == 24);
987 \f
988 /* Action structure for NXAST_BUNDLE and NXAST_BUNDLE_LOAD.
989  *
990  * The bundle actions choose a slave from a supplied list of options.
991  * NXAST_BUNDLE outputs to its selection.  NXAST_BUNDLE_LOAD writes its
992  * selection to a register.
993  *
994  * The list of possible slaves follows the nx_action_bundle structure. The size
995  * of each slave is governed by its type as indicated by the 'slave_type'
996  * parameter. The list of slaves should be padded at its end with zeros to make
997  * the total length of the action a multiple of 8.
998  *
999  * Switches infer from the 'slave_type' parameter the size of each slave.  All
1000  * implementations must support the NXM_OF_IN_PORT 'slave_type' which indicates
1001  * that the slaves are OpenFlow port numbers with NXM_LENGTH(NXM_OF_IN_PORT) ==
1002  * 2 byte width.  Switches should reject actions which indicate unknown or
1003  * unsupported slave types.
1004  *
1005  * Switches use a strategy dictated by the 'algorithm' parameter to choose a
1006  * slave.  If the switch does not support the specified 'algorithm' parameter,
1007  * it should reject the action.
1008  *
1009  * Several algorithms take into account liveness when selecting slaves.  The
1010  * liveness of a slave is implementation defined (with one exception), but will
1011  * generally take into account things like its carrier status and the results
1012  * of any link monitoring protocols which happen to be running on it.  In order
1013  * to give controllers a place-holder value, the OFPP_NONE port is always
1014  * considered live.
1015  *
1016  * Some slave selection strategies require the use of a hash function, in which
1017  * case the 'fields' and 'basis' parameters should be populated.  The 'fields'
1018  * parameter (one of NX_HASH_FIELDS_*) designates which parts of the flow to
1019  * hash.  Refer to the definition of "enum nx_hash_fields" for details.  The
1020  * 'basis' parameter is used as a universal hash parameter.  Different values
1021  * of 'basis' yield different hash results.
1022  *
1023  * The 'zero' parameter at the end of the action structure is reserved for
1024  * future use.  Switches are required to reject actions which have nonzero
1025  * bytes in the 'zero' field.
1026  *
1027  * NXAST_BUNDLE actions should have 'ofs_nbits' and 'dst' zeroed.  Switches
1028  * should reject actions which have nonzero bytes in either of these fields.
1029  *
1030  * NXAST_BUNDLE_LOAD stores the OpenFlow port number of the selected slave in
1031  * dst[ofs:ofs+n_bits].  The format and semantics of 'dst' and 'ofs_nbits' are
1032  * similar to those for the NXAST_REG_LOAD action. */
1033 struct nx_action_bundle {
1034     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
1035     ovs_be16 len;               /* Length including slaves. */
1036     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
1037     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_BUNDLE or NXAST_BUNDLE_LOAD. */
1038
1039     /* Slave choice algorithm to apply to hash value. */
1040     ovs_be16 algorithm;         /* One of NX_BD_ALG_*. */
1041
1042     /* What fields to hash and how. */
1043     ovs_be16 fields;            /* One of NX_HASH_FIELDS_*. */
1044     ovs_be16 basis;             /* Universal hash parameter. */
1045
1046     ovs_be32 slave_type;        /* NXM_OF_IN_PORT. */
1047     ovs_be16 n_slaves;          /* Number of slaves. */
1048
1049     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
1050     ovs_be32 dst;               /* Destination. */
1051
1052     uint8_t zero[4];            /* Reserved. Must be zero. */
1053 };
1054 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_bundle) == 32);
1055
1056 /* NXAST_BUNDLE: Bundle slave choice algorithm to apply.
1057  *
1058  * In the descriptions below, 'slaves' is the list of possible slaves in the
1059  * order they appear in the OpenFlow action. */
1060 enum nx_bd_algorithm {
1061     /* Chooses the first live slave listed in the bundle.
1062      *
1063      * O(n_slaves) performance. */
1064     NX_BD_ALG_ACTIVE_BACKUP,
1065
1066     /* for i in [0,n_slaves):
1067      *   weights[i] = hash(flow, i)
1068      * slave = { slaves[i] such that weights[i] >= weights[j] for all j != i }
1069      *
1070      * Redistributes 1/n_slaves of traffic when a slave's liveness changes.
1071      * O(n_slaves) performance.
1072      *
1073      * Uses the 'fields' and 'basis' parameters. */
1074     NX_BD_ALG_HRW /* Highest Random Weight. */
1075 };
1076
1077 \f
1078 /* Action structure for NXAST_DEC_TTL_CNT_IDS.
1079  *
1080  * If the packet is not IPv4 or IPv6, does nothing.  For IPv4 or IPv6, if the
1081  * TTL or hop limit is at least 2, decrements it by 1.  Otherwise, if TTL or
1082  * hop limit is 0 or 1, sends a packet-in to the controllers with each of the
1083  * 'n_controllers' controller IDs specified in 'cnt_ids'.
1084  *
1085  * (This differs from NXAST_DEC_TTL in that for NXAST_DEC_TTL the packet-in is
1086  * sent only to controllers with id 0.)
1087  */
1088 struct nx_action_cnt_ids {
1089     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
1090     ovs_be16 len;               /* Length including slaves. */
1091     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
1092     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_DEC_TTL_CNT_IDS. */
1093
1094     ovs_be16 n_controllers;     /* Number of controllers. */
1095     uint8_t zeros[4];           /* Must be zero. */
1096
1097     /* Followed by 1 or more controller ids.
1098      *
1099      * uint16_t cnt_ids[];        // Controller ids.
1100      * uint8_t pad[];           // Must be 0 to 8-byte align cnt_ids[].
1101      */
1102 };
1103 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_cnt_ids) == 16);
1104
1105 \f
1106 /* Action structure for NXAST_OUTPUT_REG.
1107  *
1108  * Outputs to the OpenFlow port number written to src[ofs:ofs+nbits].
1109  *
1110  * The format and semantics of 'src' and 'ofs_nbits' are similar to those for
1111  * the NXAST_REG_LOAD action.
1112  *
1113  * The acceptable nxm_header values for 'src' are the same as the acceptable
1114  * nxm_header values for the 'src' field of NXAST_REG_MOVE.
1115  *
1116  * The 'max_len' field indicates the number of bytes to send when the chosen
1117  * port is OFPP_CONTROLLER.  Its semantics are equivalent to the 'max_len'
1118  * field of OFPAT_OUTPUT.
1119  *
1120  * The 'zero' field is required to be zeroed for forward compatibility. */
1121 struct nx_action_output_reg {
1122     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
1123     ovs_be16 len;               /* 24. */
1124     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
1125     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_OUTPUT_REG. */
1126
1127     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
1128     ovs_be32 src;               /* Source. */
1129
1130     ovs_be16 max_len;           /* Max length to send to controller. */
1131
1132     uint8_t zero[6];            /* Reserved, must be zero. */
1133 };
1134 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_output_reg) == 24);
1135 \f
1136 /* NXAST_EXIT
1137  *
1138  * Discontinues action processing.
1139  *
1140  * The NXAST_EXIT action causes the switch to immediately halt processing
1141  * actions for the flow.  Any actions which have already been processed are
1142  * executed by the switch.  However, any further actions, including those which
1143  * may be in different tables, or different levels of the NXAST_RESUBMIT
1144  * hierarchy, will be ignored.
1145  *
1146  * Uses the nx_action_header structure. */
1147 \f
1148 /* Flexible flow specifications (aka NXM = Nicira Extended Match).
1149  *
1150  * OpenFlow 1.0 has "struct ofp10_match" for specifying flow matches.  This
1151  * structure is fixed-length and hence difficult to extend.  This section
1152  * describes a more flexible, variable-length flow match, called "nx_match" for
1153  * short, that is also supported by Open vSwitch.  This section also defines a
1154  * replacement for each OpenFlow message that includes struct ofp10_match.
1155  *
1156  *
1157  * Format
1158  * ======
1159  *
1160  * An nx_match is a sequence of zero or more "nxm_entry"s, which are
1161  * type-length-value (TLV) entries, each 5 to 259 (inclusive) bytes long.
1162  * "nxm_entry"s are not aligned on or padded to any multibyte boundary.  The
1163  * first 4 bytes of an nxm_entry are its "header", followed by the entry's
1164  * "body".
1165  *
1166  * An nxm_entry's header is interpreted as a 32-bit word in network byte order:
1167  *
1168  * |<-------------------- nxm_type ------------------>|
1169  * |                                                  |
1170  * |31                              16 15            9| 8 7                0
1171  * +----------------------------------+---------------+--+------------------+
1172  * |            nxm_vendor            |   nxm_field   |hm|    nxm_length    |
1173  * +----------------------------------+---------------+--+------------------+
1174  *
1175  * The most-significant 23 bits of the header are collectively "nxm_type".
1176  * Bits 16...31 are "nxm_vendor", one of the NXM_VENDOR_* values below.  Bits
1177  * 9...15 are "nxm_field", which is a vendor-specific value.  nxm_type normally
1178  * designates a protocol header, such as the Ethernet type, but it can also
1179  * refer to packet metadata, such as the switch port on which a packet arrived.
1180  *
1181  * Bit 8 is "nxm_hasmask" (labeled "hm" above for space reasons).  The meaning
1182  * of this bit is explained later.
1183  *
1184  * The least-significant 8 bits are "nxm_length", a positive integer.  The
1185  * length of the nxm_entry, including the header, is exactly 4 + nxm_length
1186  * bytes.
1187  *
1188  * For a given nxm_vendor, nxm_field, and nxm_hasmask value, nxm_length is a
1189  * constant.  It is included only to allow software to minimally parse
1190  * "nxm_entry"s of unknown types.  (Similarly, for a given nxm_vendor,
1191  * nxm_field, and nxm_length, nxm_hasmask is a constant.)
1192  *
1193  *
1194  * Semantics
1195  * =========
1196  *
1197  * A zero-length nx_match (one with no "nxm_entry"s) matches every packet.
1198  *
1199  * An nxm_entry places a constraint on the packets matched by the nx_match:
1200  *
1201  *   - If nxm_hasmask is 0, the nxm_entry's body contains a value for the
1202  *     field, called "nxm_value".  The nx_match matches only packets in which
1203  *     the field equals nxm_value.
1204  *
1205  *   - If nxm_hasmask is 1, then the nxm_entry's body contains a value for the
1206  *     field (nxm_value), followed by a bitmask of the same length as the
1207  *     value, called "nxm_mask".  For each 1-bit in position J in nxm_mask, the
1208  *     nx_match matches only packets for which bit J in the given field's value
1209  *     matches bit J in nxm_value.  A 0-bit in nxm_mask causes the
1210  *     corresponding bits in nxm_value and the field's value to be ignored.
1211  *     (The sense of the nxm_mask bits is the opposite of that used by the
1212  *     "wildcards" member of struct ofp10_match.)
1213  *
1214  *     When nxm_hasmask is 1, nxm_length is always even.
1215  *
1216  *     An all-zero-bits nxm_mask is equivalent to omitting the nxm_entry
1217  *     entirely.  An all-one-bits nxm_mask is equivalent to specifying 0 for
1218  *     nxm_hasmask.
1219  *
1220  * When there are multiple "nxm_entry"s, all of the constraints must be met.
1221  *
1222  *
1223  * Mask Restrictions
1224  * =================
1225  *
1226  * Masks may be restricted:
1227  *
1228  *   - Some nxm_types may not support masked wildcards, that is, nxm_hasmask
1229  *     must always be 0 when these fields are specified.  For example, the
1230  *     field that identifies the port on which a packet was received may not be
1231  *     masked.
1232  *
1233  *   - Some nxm_types that do support masked wildcards may only support certain
1234  *     nxm_mask patterns.  For example, fields that have IPv4 address values
1235  *     may be restricted to CIDR masks.
1236  *
1237  * These restrictions should be noted in specifications for individual fields.
1238  * A switch may accept an nxm_hasmask or nxm_mask value that the specification
1239  * disallows, if the switch correctly implements support for that nxm_hasmask
1240  * or nxm_mask value.  A switch must reject an attempt to set up a flow that
1241  * contains a nxm_hasmask or nxm_mask value that it does not support.
1242  *
1243  *
1244  * Prerequisite Restrictions
1245  * =========================
1246  *
1247  * The presence of an nxm_entry with a given nxm_type may be restricted based
1248  * on the presence of or values of other "nxm_entry"s.  For example:
1249  *
1250  *   - An nxm_entry for nxm_type=NXM_OF_IP_TOS is allowed only if it is
1251  *     preceded by another entry with nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0,
1252  *     and nxm_value=0x0800.  That is, matching on the IP source address is
1253  *     allowed only if the Ethernet type is explicitly set to IP.
1254  *
1255  *   - An nxm_entry for nxm_type=NXM_OF_TCP_SRC is allowed only if it is
1256  *     preceded by an entry with nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0, and
1257  *     nxm_value either 0x0800 or 0x86dd, and another with
1258  *     nxm_type=NXM_OF_IP_PROTO, nxm_hasmask=0, nxm_value=6, in that order.
1259  *     That is, matching on the TCP source port is allowed only if the Ethernet
1260  *     type is IP or IPv6 and the IP protocol is TCP.
1261  *
1262  * These restrictions should be noted in specifications for individual fields.
1263  * A switch may implement relaxed versions of these restrictions.  A switch
1264  * must reject an attempt to set up a flow that violates its restrictions.
1265  *
1266  *
1267  * Ordering Restrictions
1268  * =====================
1269  *
1270  * An nxm_entry that has prerequisite restrictions must appear after the
1271  * "nxm_entry"s for its prerequisites.  Ordering of "nxm_entry"s within an
1272  * nx_match is not otherwise constrained.
1273  *
1274  * Any given nxm_type may appear in an nx_match at most once.
1275  *
1276  *
1277  * nxm_entry Examples
1278  * ==================
1279  *
1280  * These examples show the format of a single nxm_entry with particular
1281  * nxm_hasmask and nxm_length values.  The diagrams are labeled with field
1282  * numbers and byte indexes.
1283  *
1284  *
1285  * 8-bit nxm_value, nxm_hasmask=1, nxm_length=2:
1286  *
1287  *  0          3  4   5
1288  * +------------+---+---+
1289  * |   header   | v | m |
1290  * +------------+---+---+
1291  *
1292  *
1293  * 16-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=2:
1294  *
1295  *  0          3 4    5
1296  * +------------+------+
1297  * |   header   | value|
1298  * +------------+------+
1299  *
1300  *
1301  * 32-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=4:
1302  *
1303  *  0          3 4           7
1304  * +------------+-------------+
1305  * |   header   |  nxm_value  |
1306  * +------------+-------------+
1307  *
1308  *
1309  * 48-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=6:
1310  *
1311  *  0          3 4                9
1312  * +------------+------------------+
1313  * |   header   |     nxm_value    |
1314  * +------------+------------------+
1315  *
1316  *
1317  * 48-bit nxm_value, nxm_hasmask=1, nxm_length=12:
1318  *
1319  *  0          3 4                9 10              15
1320  * +------------+------------------+------------------+
1321  * |   header   |     nxm_value    |      nxm_mask    |
1322  * +------------+------------------+------------------+
1323  *
1324  *
1325  * Error Reporting
1326  * ===============
1327  *
1328  * A switch should report an error in an nx_match using error type
1329  * OFPET_BAD_REQUEST and one of the NXBRC_NXM_* codes.  Ideally the switch
1330  * should report a specific error code, if one is assigned for the particular
1331  * problem, but NXBRC_NXM_INVALID is also available to report a generic
1332  * nx_match error.
1333  */
1334
1335 #define NXM_HEADER__(VENDOR, FIELD, HASMASK, LENGTH) \
1336     (((VENDOR) << 16) | ((FIELD) << 9) | ((HASMASK) << 8) | (LENGTH))
1337 #define NXM_HEADER(VENDOR, FIELD, LENGTH) \
1338     NXM_HEADER__(VENDOR, FIELD, 0, LENGTH)
1339 #define NXM_HEADER_W(VENDOR, FIELD, LENGTH) \
1340     NXM_HEADER__(VENDOR, FIELD, 1, (LENGTH) * 2)
1341 #define NXM_VENDOR(HEADER) ((HEADER) >> 16)
1342 #define NXM_FIELD(HEADER) (((HEADER) >> 9) & 0x7f)
1343 #define NXM_TYPE(HEADER) (((HEADER) >> 9) & 0x7fffff)
1344 #define NXM_HASMASK(HEADER) (((HEADER) >> 8) & 1)
1345 #define NXM_LENGTH(HEADER) ((HEADER) & 0xff)
1346
1347 #define NXM_MAKE_WILD_HEADER(HEADER) \
1348         NXM_HEADER_W(NXM_VENDOR(HEADER), NXM_FIELD(HEADER), NXM_LENGTH(HEADER))
1349
1350 /* ## ------------------------------- ## */
1351 /* ## OpenFlow 1.0-compatible fields. ## */
1352 /* ## ------------------------------- ## */
1353
1354 /* Physical or virtual port on which the packet was received.
1355  *
1356  * Prereqs: None.
1357  *
1358  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1359  *
1360  * Masking: Not maskable. */
1361 #define NXM_OF_IN_PORT    NXM_HEADER  (0x0000,  0, 2)
1362
1363 /* Source or destination address in Ethernet header.
1364  *
1365  * Prereqs: None.
1366  *
1367  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1368  *
1369  * Masking: Fully maskable, in versions 1.8 and later. Earlier versions only
1370  *   supported the following masks for NXM_OF_ETH_DST_W: 00:00:00:00:00:00,
1371  *   fe:ff:ff:ff:ff:ff, 01:00:00:00:00:00, ff:ff:ff:ff:ff:ff. */
1372 #define NXM_OF_ETH_DST    NXM_HEADER  (0x0000,  1, 6)
1373 #define NXM_OF_ETH_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0000,  1, 6)
1374 #define NXM_OF_ETH_SRC    NXM_HEADER  (0x0000,  2, 6)
1375 #define NXM_OF_ETH_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0000,  2, 6)
1376
1377 /* Packet's Ethernet type.
1378  *
1379  * For an Ethernet II packet this is taken from the Ethernet header.  For an
1380  * 802.2 LLC+SNAP header with OUI 00-00-00 this is taken from the SNAP header.
1381  * A packet that has neither format has value 0x05ff
1382  * (OFP_DL_TYPE_NOT_ETH_TYPE).
1383  *
1384  * For a packet with an 802.1Q header, this is the type of the encapsulated
1385  * frame.
1386  *
1387  * Prereqs: None.
1388  *
1389  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1390  *
1391  * Masking: Not maskable. */
1392 #define NXM_OF_ETH_TYPE   NXM_HEADER  (0x0000,  3, 2)
1393
1394 /* 802.1Q TCI.
1395  *
1396  * For a packet with an 802.1Q header, this is the Tag Control Information
1397  * (TCI) field, with the CFI bit forced to 1.  For a packet with no 802.1Q
1398  * header, this has value 0.
1399  *
1400  * Prereqs: None.
1401  *
1402  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1403  *
1404  * Masking: Arbitrary masks.
1405  *
1406  * This field can be used in various ways:
1407  *
1408  *   - If it is not constrained at all, the nx_match matches packets without
1409  *     an 802.1Q header or with an 802.1Q header that has any TCI value.
1410  *
1411  *   - Testing for an exact match with 0 matches only packets without an
1412  *     802.1Q header.
1413  *
1414  *   - Testing for an exact match with a TCI value with CFI=1 matches packets
1415  *     that have an 802.1Q header with a specified VID and PCP.
1416  *
1417  *   - Testing for an exact match with a nonzero TCI value with CFI=0 does
1418  *     not make sense.  The switch may reject this combination.
1419  *
1420  *   - Testing with a specific VID and CFI=1, with nxm_mask=0x1fff, matches
1421  *     packets that have an 802.1Q header with that VID (and any PCP).
1422  *
1423  *   - Testing with a specific PCP and CFI=1, with nxm_mask=0xf000, matches
1424  *     packets that have an 802.1Q header with that PCP (and any VID).
1425  *
1426  *   - Testing with nxm_value=0, nxm_mask=0x0fff matches packets with no 802.1Q
1427  *     header or with an 802.1Q header with a VID of 0.
1428  *
1429  *   - Testing with nxm_value=0, nxm_mask=0xe000 matches packets with no 802.1Q
1430  *     header or with an 802.1Q header with a PCP of 0.
1431  *
1432  *   - Testing with nxm_value=0, nxm_mask=0xefff matches packets with no 802.1Q
1433  *     header or with an 802.1Q header with both VID and PCP of 0.
1434  */
1435 #define NXM_OF_VLAN_TCI   NXM_HEADER  (0x0000,  4, 2)
1436 #define NXM_OF_VLAN_TCI_W NXM_HEADER_W(0x0000,  4, 2)
1437
1438 /* The "type of service" byte of the IP header, with the ECN bits forced to 0.
1439  *
1440  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1441  *
1442  * Format: 8-bit integer with 2 least-significant bits forced to 0.
1443  *
1444  * Masking: Not maskable. */
1445 #define NXM_OF_IP_TOS     NXM_HEADER  (0x0000,  5, 1)
1446
1447 /* The "protocol" byte in the IP header.
1448  *
1449  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1450  *
1451  * Format: 8-bit integer.
1452  *
1453  * Masking: Not maskable. */
1454 #define NXM_OF_IP_PROTO   NXM_HEADER  (0x0000,  6, 1)
1455
1456 /* The source or destination address in the IP header.
1457  *
1458  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0800 exactly.
1459  *
1460  * Format: 32-bit integer in network byte order.
1461  *
1462  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.8 and later.  In earlier
1463  *   versions, only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1464  *   high-order bits set to 1 and the other 32-N bits set to 0. */
1465 #define NXM_OF_IP_SRC     NXM_HEADER  (0x0000,  7, 4)
1466 #define NXM_OF_IP_SRC_W   NXM_HEADER_W(0x0000,  7, 4)
1467 #define NXM_OF_IP_DST     NXM_HEADER  (0x0000,  8, 4)
1468 #define NXM_OF_IP_DST_W   NXM_HEADER_W(0x0000,  8, 4)
1469
1470 /* The source or destination port in the TCP header.
1471  *
1472  * Prereqs:
1473  *   NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1474  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 6 exactly.
1475  *
1476  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1477  *
1478  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.6 and later.  Not maskable, in
1479  *   earlier versions. */
1480 #define NXM_OF_TCP_SRC    NXM_HEADER  (0x0000,  9, 2)
1481 #define NXM_OF_TCP_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0000,  9, 2)
1482 #define NXM_OF_TCP_DST    NXM_HEADER  (0x0000, 10, 2)
1483 #define NXM_OF_TCP_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 10, 2)
1484
1485 /* The source or destination port in the UDP header.
1486  *
1487  * Prereqs:
1488  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match either 0x0800 or 0x86dd.
1489  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 17 exactly.
1490  *
1491  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1492  *
1493  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.6 and later.  Not maskable, in
1494  *   earlier versions. */
1495 #define NXM_OF_UDP_SRC    NXM_HEADER  (0x0000, 11, 2)
1496 #define NXM_OF_UDP_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 11, 2)
1497 #define NXM_OF_UDP_DST    NXM_HEADER  (0x0000, 12, 2)
1498 #define NXM_OF_UDP_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 12, 2)
1499
1500 /* The type or code in the ICMP header.
1501  *
1502  * Prereqs:
1503  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0800 exactly.
1504  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 1 exactly.
1505  *
1506  * Format: 8-bit integer.
1507  *
1508  * Masking: Not maskable. */
1509 #define NXM_OF_ICMP_TYPE  NXM_HEADER  (0x0000, 13, 1)
1510 #define NXM_OF_ICMP_CODE  NXM_HEADER  (0x0000, 14, 1)
1511
1512 /* ARP opcode.
1513  *
1514  * For an Ethernet+IP ARP packet, the opcode in the ARP header.  Always 0
1515  * otherwise.  Only ARP opcodes between 1 and 255 should be specified for
1516  * matching.
1517  *
1518  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0806 exactly.
1519  *
1520  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1521  *
1522  * Masking: Not maskable. */
1523 #define NXM_OF_ARP_OP     NXM_HEADER  (0x0000, 15, 2)
1524
1525 /* For an Ethernet+IP ARP packet, the source or target protocol address
1526  * in the ARP header.  Always 0 otherwise.
1527  *
1528  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0806 exactly.
1529  *
1530  * Format: 32-bit integer in network byte order.
1531  *
1532  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.8 and later.  In earlier
1533  *   versions, only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1534  *   high-order bits set to 1 and the other 32-N bits set to 0. */
1535 #define NXM_OF_ARP_SPA    NXM_HEADER  (0x0000, 16, 4)
1536 #define NXM_OF_ARP_SPA_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 16, 4)
1537 #define NXM_OF_ARP_TPA    NXM_HEADER  (0x0000, 17, 4)
1538 #define NXM_OF_ARP_TPA_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 17, 4)
1539
1540 /* ## ------------------------ ## */
1541 /* ## Nicira match extensions. ## */
1542 /* ## ------------------------ ## */
1543
1544 /* Metadata registers.
1545  *
1546  * Registers initially have value 0.  Actions allow register values to be
1547  * manipulated.
1548  *
1549  * Prereqs: None.
1550  *
1551  * Format: Array of 32-bit integer registers.  Space is reserved for up to
1552  *   NXM_NX_MAX_REGS registers, but switches may implement fewer.
1553  *
1554  * Masking: Arbitrary masks. */
1555 #define NXM_NX_MAX_REGS 16
1556 #define NXM_NX_REG(IDX)   NXM_HEADER  (0x0001, IDX, 4)
1557 #define NXM_NX_REG_W(IDX) NXM_HEADER_W(0x0001, IDX, 4)
1558 #define NXM_NX_REG_IDX(HEADER) NXM_FIELD(HEADER)
1559 #define NXM_IS_NX_REG(HEADER) (!((((HEADER) ^ NXM_NX_REG0)) & 0xffffe1ff))
1560 #define NXM_IS_NX_REG_W(HEADER) (!((((HEADER) ^ NXM_NX_REG0_W)) & 0xffffe1ff))
1561 #define NXM_NX_REG0       NXM_HEADER  (0x0001, 0, 4)
1562 #define NXM_NX_REG0_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 0, 4)
1563 #define NXM_NX_REG1       NXM_HEADER  (0x0001, 1, 4)
1564 #define NXM_NX_REG1_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 1, 4)
1565 #define NXM_NX_REG2       NXM_HEADER  (0x0001, 2, 4)
1566 #define NXM_NX_REG2_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 2, 4)
1567 #define NXM_NX_REG3       NXM_HEADER  (0x0001, 3, 4)
1568 #define NXM_NX_REG3_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 3, 4)
1569 #define NXM_NX_REG4       NXM_HEADER  (0x0001, 4, 4)
1570 #define NXM_NX_REG4_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 4, 4)
1571 #define NXM_NX_REG5       NXM_HEADER  (0x0001, 5, 4)
1572 #define NXM_NX_REG5_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 5, 4)
1573 #define NXM_NX_REG6       NXM_HEADER  (0x0001, 6, 4)
1574 #define NXM_NX_REG6_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 6, 4)
1575 #define NXM_NX_REG7       NXM_HEADER  (0x0001, 7, 4)
1576 #define NXM_NX_REG7_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 7, 4)
1577
1578 /* Tunnel ID.
1579  *
1580  * For a packet received via GRE tunnel including a (32-bit) key, the key is
1581  * stored in the low 32-bits and the high bits are zeroed.  For other packets,
1582  * the value is 0.
1583  *
1584  * Prereqs: None.
1585  *
1586  * Format: 64-bit integer in network byte order.
1587  *
1588  * Masking: Arbitrary masks. */
1589 #define NXM_NX_TUN_ID     NXM_HEADER  (0x0001, 16, 8)
1590 #define NXM_NX_TUN_ID_W   NXM_HEADER_W(0x0001, 16, 8)
1591
1592 /* For an Ethernet+IP ARP packet, the source or target hardware address
1593  * in the ARP header.  Always 0 otherwise.
1594  *
1595  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0806 exactly.
1596  *
1597  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1598  *
1599  * Masking: Not maskable. */
1600 #define NXM_NX_ARP_SHA    NXM_HEADER  (0x0001, 17, 6)
1601 #define NXM_NX_ARP_THA    NXM_HEADER  (0x0001, 18, 6)
1602
1603 /* The source or destination address in the IPv6 header.
1604  *
1605  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1606  *
1607  * Format: 128-bit IPv6 address.
1608  *
1609  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.8 and later.  In previous
1610  *   versions, only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1611  *   high-order bits set to 1 and the other 128-N bits set to 0. */
1612 #define NXM_NX_IPV6_SRC    NXM_HEADER  (0x0001, 19, 16)
1613 #define NXM_NX_IPV6_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0001, 19, 16)
1614 #define NXM_NX_IPV6_DST    NXM_HEADER  (0x0001, 20, 16)
1615 #define NXM_NX_IPV6_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0001, 20, 16)
1616
1617 /* The type or code in the ICMPv6 header.
1618  *
1619  * Prereqs:
1620  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1621  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1622  *
1623  * Format: 8-bit integer.
1624  *
1625  * Masking: Not maskable. */
1626 #define NXM_NX_ICMPV6_TYPE NXM_HEADER  (0x0001, 21, 1)
1627 #define NXM_NX_ICMPV6_CODE NXM_HEADER  (0x0001, 22, 1)
1628
1629 /* The target address in an IPv6 Neighbor Discovery message.
1630  *
1631  * Prereqs:
1632  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1633  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1634  *   NXM_OF_ICMPV6_TYPE must be either 135 or 136.
1635  *
1636  * Format: 128-bit IPv6 address.
1637  *
1638  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.8 and later.  In previous
1639  *   versions, only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1640  *   high-order bits set to 1 and the other 128-N bits set to 0. */
1641 #define NXM_NX_ND_TARGET     NXM_HEADER    (0x0001, 23, 16)
1642 #define NXM_NX_ND_TARGET_W   NXM_HEADER_W  (0x0001, 23, 16)
1643
1644 /* The source link-layer address option in an IPv6 Neighbor Discovery
1645  * message.
1646  *
1647  * Prereqs:
1648  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1649  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1650  *   NXM_OF_ICMPV6_TYPE must be exactly 135.
1651  *
1652  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1653  *
1654  * Masking: Not maskable. */
1655 #define NXM_NX_ND_SLL      NXM_HEADER  (0x0001, 24, 6)
1656
1657 /* The target link-layer address option in an IPv6 Neighbor Discovery
1658  * message.
1659  *
1660  * Prereqs:
1661  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1662  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1663  *   NXM_OF_ICMPV6_TYPE must be exactly 136.
1664  *
1665  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1666  *
1667  * Masking: Not maskable. */
1668 #define NXM_NX_ND_TLL      NXM_HEADER  (0x0001, 25, 6)
1669
1670 /* IP fragment information.
1671  *
1672  * Prereqs:
1673  *   NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1674  *
1675  * Format: 8-bit value with one of the values 0, 1, or 3, as described below.
1676  *
1677  * Masking: Fully maskable.
1678  *
1679  * This field has three possible values:
1680  *
1681  *   - A packet that is not an IP fragment has value 0.
1682  *
1683  *   - A packet that is an IP fragment with offset 0 (the first fragment) has
1684  *     bit 0 set and thus value 1.
1685  *
1686  *   - A packet that is an IP fragment with nonzero offset has bits 0 and 1 set
1687  *     and thus value 3.
1688  *
1689  * NX_IP_FRAG_ANY and NX_IP_FRAG_LATER are declared to symbolically represent
1690  * the meanings of bits 0 and 1.
1691  *
1692  * The switch may reject matches against values that can never appear.
1693  *
1694  * It is important to understand how this field interacts with the OpenFlow IP
1695  * fragment handling mode:
1696  *
1697  *   - In OFPC_FRAG_DROP mode, the OpenFlow switch drops all IP fragments
1698  *     before they reach the flow table, so every packet that is available for
1699  *     matching will have value 0 in this field.
1700  *
1701  *   - Open vSwitch does not implement OFPC_FRAG_REASM mode, but if it did then
1702  *     IP fragments would be reassembled before they reached the flow table and
1703  *     again every packet available for matching would always have value 0.
1704  *
1705  *   - In OFPC_FRAG_NORMAL mode, all three values are possible, but OpenFlow
1706  *     1.0 says that fragments' transport ports are always 0, even for the
1707  *     first fragment, so this does not provide much extra information.
1708  *
1709  *   - In OFPC_FRAG_NX_MATCH mode, all three values are possible.  For
1710  *     fragments with offset 0, Open vSwitch makes L4 header information
1711  *     available.
1712  */
1713 #define NXM_NX_IP_FRAG     NXM_HEADER  (0x0001, 26, 1)
1714 #define NXM_NX_IP_FRAG_W   NXM_HEADER_W(0x0001, 26, 1)
1715
1716 /* Bits in the value of NXM_NX_IP_FRAG. */
1717 #define NX_IP_FRAG_ANY   (1 << 0) /* Is this a fragment? */
1718 #define NX_IP_FRAG_LATER (1 << 1) /* Is this a fragment with nonzero offset? */
1719
1720 /* The flow label in the IPv6 header.
1721  *
1722  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1723  *
1724  * Format: 20-bit IPv6 flow label in least-significant bits.
1725  *
1726  * Masking: Not maskable. */
1727 #define NXM_NX_IPV6_LABEL  NXM_HEADER  (0x0001, 27, 4)
1728
1729 /* The ECN of the IP header.
1730  *
1731  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1732  *
1733  * Format: ECN in the low-order 2 bits.
1734  *
1735  * Masking: Not maskable. */
1736 #define NXM_NX_IP_ECN      NXM_HEADER  (0x0001, 28, 1)
1737
1738 /* The time-to-live/hop limit of the IP header.
1739  *
1740  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1741  *
1742  * Format: 8-bit integer.
1743  *
1744  * Masking: Not maskable. */
1745 #define NXM_NX_IP_TTL      NXM_HEADER  (0x0001, 29, 1)
1746
1747 /* Flow cookie.
1748  *
1749  * This may be used to gain the OpenFlow 1.1-like ability to restrict
1750  * certain NXM-based Flow Mod and Flow Stats Request messages to flows
1751  * with specific cookies.  See the "nx_flow_mod" and "nx_flow_stats_request"
1752  * structure definitions for more details.  This match is otherwise not
1753  * allowed.
1754  *
1755  * Prereqs: None.
1756  *
1757  * Format: 64-bit integer in network byte order.
1758  *
1759  * Masking: Arbitrary masks. */
1760 #define NXM_NX_COOKIE     NXM_HEADER  (0x0001, 30, 8)
1761 #define NXM_NX_COOKIE_W   NXM_HEADER_W(0x0001, 30, 8)
1762
1763 /* ## --------------------- ## */
1764 /* ## Requests and replies. ## */
1765 /* ## --------------------- ## */
1766
1767 enum nx_flow_format {
1768     NXFF_OPENFLOW10 = 0,         /* Standard OpenFlow 1.0 compatible. */
1769     NXFF_NXM = 2,                /* Nicira extended match. */
1770     NXFF_OPENFLOW12 = 3          /* OpenFlow 1.2 format. */
1771 };
1772
1773 /* NXT_SET_FLOW_FORMAT request. */
1774 struct nx_set_flow_format {
1775     ovs_be32 format;            /* One of NXFF_*. */
1776 };
1777 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_set_flow_format) == 4);
1778
1779 /* NXT_FLOW_MOD (analogous to OFPT_FLOW_MOD).
1780  *
1781  * It is possible to limit flow deletions and modifications to certain
1782  * cookies by using the NXM_NX_COOKIE(_W) matches.  The "cookie" field
1783  * is used only to add or modify flow cookies.
1784  */
1785 struct nx_flow_mod {
1786     ovs_be64 cookie;              /* Opaque controller-issued identifier. */
1787     ovs_be16 command;             /* One of OFPFC_*. */
1788     ovs_be16 idle_timeout;        /* Idle time before discarding (seconds). */
1789     ovs_be16 hard_timeout;        /* Max time before discarding (seconds). */
1790     ovs_be16 priority;            /* Priority level of flow entry. */
1791     ovs_be32 buffer_id;           /* Buffered packet to apply to (or -1).
1792                                      Not meaningful for OFPFC_DELETE*. */
1793     ovs_be16 out_port;            /* For OFPFC_DELETE* commands, require
1794                                      matching entries to include this as an
1795                                      output port.  A value of OFPP_NONE
1796                                      indicates no restriction. */
1797     ovs_be16 flags;               /* One of OFPFF_*. */
1798     ovs_be16 match_len;           /* Size of nx_match. */
1799     uint8_t pad[6];               /* Align to 64-bits. */
1800     /* Followed by:
1801      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1802      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1803      *     all-zero bytes, then
1804      *   - Actions to fill out the remainder of the message length (always a
1805      *     multiple of 8).
1806      */
1807 };
1808 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_mod) == 32);
1809
1810 /* NXT_FLOW_REMOVED (analogous to OFPT_FLOW_REMOVED). */
1811 struct nx_flow_removed {
1812     ovs_be64 cookie;          /* Opaque controller-issued identifier. */
1813     ovs_be16 priority;        /* Priority level of flow entry. */
1814     uint8_t reason;           /* One of OFPRR_*. */
1815     uint8_t pad[1];           /* Align to 32-bits. */
1816     ovs_be32 duration_sec;    /* Time flow was alive in seconds. */
1817     ovs_be32 duration_nsec;   /* Time flow was alive in nanoseconds beyond
1818                                  duration_sec. */
1819     ovs_be16 idle_timeout;    /* Idle timeout from original flow mod. */
1820     ovs_be16 match_len;       /* Size of nx_match. */
1821     ovs_be64 packet_count;
1822     ovs_be64 byte_count;
1823     /* Followed by:
1824      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1825      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1826      *     all-zero bytes. */
1827 };
1828 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_removed) == 40);
1829
1830 /* Nicira vendor stats request of type NXST_FLOW (analogous to OFPST_FLOW
1831  * request).
1832  *
1833  * It is possible to limit matches to certain cookies by using the
1834  * NXM_NX_COOKIE and NXM_NX_COOKIE_W matches.
1835  */
1836 struct nx_flow_stats_request {
1837     ovs_be16 out_port;        /* Require matching entries to include this
1838                                  as an output port.  A value of OFPP_NONE
1839                                  indicates no restriction. */
1840     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
1841     uint8_t table_id;         /* ID of table to read (from ofp_table_stats)
1842                                  or 0xff for all tables. */
1843     uint8_t pad[3];           /* Align to 64 bits. */
1844     /* Followed by:
1845      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1846      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1847      *     all-zero bytes, which must also exactly fill out the length of the
1848      *     message.
1849      */
1850 };
1851 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_stats_request) == 8);
1852
1853 /* Body for Nicira vendor stats reply of type NXST_FLOW (analogous to
1854  * OFPST_FLOW reply).
1855  *
1856  * The values of 'idle_age' and 'hard_age' are only meaningful when talking to
1857  * a switch that implements the NXT_FLOW_AGE extension.  Zero means that the
1858  * true value is unknown, perhaps because hardware does not track the value.
1859  * (Zero is also the value that one should ordinarily expect to see talking to
1860  * a switch that does not implement NXT_FLOW_AGE, since those switches zero the
1861  * padding bytes that these fields replaced.)  A nonzero value X represents X-1
1862  * seconds.  A value of 65535 represents 65534 or more seconds.
1863  *
1864  * 'idle_age' is the number of seconds that the flow has been idle, that is,
1865  * the number of seconds since a packet passed through the flow.  'hard_age' is
1866  * the number of seconds since the flow was last modified (e.g. OFPFC_MODIFY or
1867  * OFPFC_MODIFY_STRICT).  (The 'duration_*' fields are the elapsed time since
1868  * the flow was added, regardless of subsequent modifications.)
1869  *
1870  * For a flow with an idle or hard timeout, 'idle_age' or 'hard_age',
1871  * respectively, will ordinarily be smaller than the timeout, but flow
1872  * expiration times are only approximate and so one must be prepared to
1873  * tolerate expirations that occur somewhat early or late.
1874  */
1875 struct nx_flow_stats {
1876     ovs_be16 length;          /* Length of this entry. */
1877     uint8_t table_id;         /* ID of table flow came from. */
1878     uint8_t pad;
1879     ovs_be32 duration_sec;    /* Time flow has been alive in seconds. */
1880     ovs_be32 duration_nsec;   /* Time flow has been alive in nanoseconds
1881                                  beyond duration_sec. */
1882     ovs_be16 priority;        /* Priority of the entry. */
1883     ovs_be16 idle_timeout;    /* Number of seconds idle before expiration. */
1884     ovs_be16 hard_timeout;    /* Number of seconds before expiration. */
1885     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
1886     ovs_be16 idle_age;        /* Seconds since last packet, plus one. */
1887     ovs_be16 hard_age;        /* Seconds since last modification, plus one. */
1888     ovs_be64 cookie;          /* Opaque controller-issued identifier. */
1889     ovs_be64 packet_count;    /* Number of packets, UINT64_MAX if unknown. */
1890     ovs_be64 byte_count;      /* Number of bytes, UINT64_MAX if unknown. */
1891     /* Followed by:
1892      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1893      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1894      *     all-zero bytes, then
1895      *   - Actions to fill out the remainder 'length' bytes (always a multiple
1896      *     of 8).
1897      */
1898 };
1899 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_stats) == 48);
1900
1901 /* Nicira vendor stats request of type NXST_AGGREGATE (analogous to
1902  * OFPST_AGGREGATE request).
1903  *
1904  * The reply format is identical to the reply format for OFPST_AGGREGATE,
1905  * except for the header. */
1906 struct nx_aggregate_stats_request {
1907     ovs_be16 out_port;        /* Require matching entries to include this
1908                                  as an output port.  A value of OFPP_NONE
1909                                  indicates no restriction. */
1910     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
1911     uint8_t table_id;         /* ID of table to read (from ofp_table_stats)
1912                                  or 0xff for all tables. */
1913     uint8_t pad[3];           /* Align to 64 bits. */
1914     /* Followed by:
1915      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1916      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1917      *     all-zero bytes, which must also exactly fill out the length of the
1918      *     message.
1919      */
1920 };
1921 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_aggregate_stats_request) == 8);
1922 \f
1923 /* NXT_SET_CONTROLLER_ID.
1924  *
1925  * Each OpenFlow controller connection has a 16-bit identifier that is
1926  * initially 0.  This message changes the connection's ID to 'id'.
1927  *
1928  * Controller connection IDs need not be unique.
1929  *
1930  * The NXAST_CONTROLLER action is the only current user of controller
1931  * connection IDs. */
1932 struct nx_controller_id {
1933     uint8_t zero[6];            /* Must be zero. */
1934     ovs_be16 controller_id;     /* New controller connection ID. */
1935 };
1936 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_controller_id) == 8);
1937
1938 /* Action structure for NXAST_CONTROLLER.
1939  *
1940  * This generalizes using OFPAT_OUTPUT to send a packet to OFPP_CONTROLLER.  In
1941  * addition to the 'max_len' that OFPAT_OUTPUT supports, it also allows
1942  * specifying:
1943  *
1944  *    - 'reason': The reason code to use in the ofp_packet_in or nx_packet_in.
1945  *
1946  *    - 'controller_id': The ID of the controller connection to which the
1947  *      ofp_packet_in should be sent.  The ofp_packet_in or nx_packet_in is
1948  *      sent only to controllers that have the specified controller connection
1949  *      ID.  See "struct nx_controller_id" for more information. */
1950 struct nx_action_controller {
1951     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
1952     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
1953     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
1954     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_CONTROLLER. */
1955     ovs_be16 max_len;               /* Maximum length to send to controller. */
1956     ovs_be16 controller_id;         /* Controller ID to send packet-in. */
1957     uint8_t reason;                 /* enum ofp_packet_in_reason (OFPR_*). */
1958     uint8_t zero;                   /* Must be zero. */
1959 };
1960 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_controller) == 16);
1961 \f
1962 /* Flow Table Monitoring
1963  * =====================
1964  *
1965  * NXST_FLOW_MONITOR allows a controller to keep track of changes to OpenFlow
1966  * flow table(s) or subsets of them, with the following workflow:
1967  *
1968  * 1. The controller sends an NXST_FLOW_MONITOR request to begin monitoring
1969  *    flows.  The 'id' in the request must be unique among all monitors that
1970  *    the controller has started and not yet canceled on this OpenFlow
1971  *    connection.
1972  *
1973  * 2. The switch responds with an NXST_FLOW_MONITOR reply.  If the request's
1974  *    'flags' included NXFMF_INITIAL, the reply includes all the flows that
1975  *    matched the request at the time of the request (with event NXFME_ADDED).
1976  *    If 'flags' did not include NXFMF_INITIAL, the reply is empty.
1977  *
1978  *    The reply uses the xid of the request (as do all replies to OpenFlow
1979  *    requests).
1980  *
1981  * 3. Whenever a change to a flow table entry matches some outstanding monitor
1982  *    request's criteria and flags, the switch sends a notification to the
1983  *    controller as an additional NXST_FLOW_MONITOR reply with xid 0.
1984  *
1985  *    When multiple outstanding monitors match a single change, only a single
1986  *    notification is sent.  This merged notification includes the information
1987  *    requested in any of the individual monitors.  That is, if any of the
1988  *    matching monitors requests actions (NXFMF_ACTIONS), the notification
1989  *    includes actions, and if any of the monitors request full changes for the
1990  *    controller's own changes (NXFMF_OWN), the controller's own changes will
1991  *    be included in full.
1992  *
1993  * 4. The controller may cancel a monitor with NXT_FLOW_MONITOR_CANCEL.  No
1994  *    further notifications will be sent on the basis of the canceled monitor
1995  *    afterward.
1996  *
1997  *
1998  * Buffer Management
1999  * =================
2000  *
2001  * OpenFlow messages for flow monitor notifications can overflow the buffer
2002  * space available to the switch, either temporarily (e.g. due to network
2003  * conditions slowing OpenFlow traffic) or more permanently (e.g. the sustained
2004  * rate of flow table change exceeds the network bandwidth between switch and
2005  * controller).
2006  *
2007  * When Open vSwitch's notification buffer space reaches a limiting threshold,
2008  * OVS reacts as follows:
2009  *
2010  * 1. OVS sends an NXT_FLOW_MONITOR_PAUSED message to the controller, following
2011  *    all the already queued notifications.  After it receives this message,
2012  *    the controller knows that its view of the flow table, as represented by
2013  *    flow monitor notifications, is incomplete.
2014  *
2015  * 2. As long as the notification buffer is not empty:
2016  *
2017  *        - NXMFE_ADD and NXFME_MODIFIED notifications will not be sent.
2018  *
2019  *        - NXFME_DELETED notifications will still be sent, but only for flows
2020  *          that existed before OVS sent NXT_FLOW_MONITOR_PAUSED.
2021  *
2022  *        - NXFME_ABBREV notifications will not be sent.  They are treated as
2023  *          the expanded version (and therefore only the NXFME_DELETED
2024  *          components, if any, are sent).
2025  *
2026  * 3. When the notification buffer empties, OVS sends NXFME_ADD notifications
2027  *    for flows added since the buffer reached its limit and NXFME_MODIFIED
2028  *    notifications for flows that existed before the limit was reached and
2029  *    changed after the limit was reached.
2030  *
2031  * 4. OVS sends an NXT_FLOW_MONITOR_RESUMED message to the controller.  After
2032  *    it receives this message, the controller knows that its view of the flow
2033  *    table, as represented by flow monitor notifications, is again complete.
2034  *
2035  * This allows the maximum buffer space requirement for notifications to be
2036  * bounded by the limit plus the maximum number of supported flows.
2037  *
2038  *
2039  * "Flow Removed" messages
2040  * =======================
2041  *
2042  * The flow monitor mechanism is independent of OFPT_FLOW_REMOVED and
2043  * NXT_FLOW_REMOVED.  Flow monitor updates for deletion are sent if
2044  * NXFMF_DELETE is set on a monitor, regardless of whether the
2045  * OFPFF_SEND_FLOW_REM flag was set when the flow was added. */
2046
2047 /* NXST_FLOW_MONITOR request.
2048  *
2049  * The NXST_FLOW_MONITOR request's body consists of an array of zero or more
2050  * instances of this structure.  The request arranges to monitor the flows
2051  * that match the specified criteria, which are interpreted in the same way as
2052  * for NXST_FLOW.
2053  *
2054  * 'id' identifies a particular monitor for the purpose of allowing it to be
2055  * canceled later with NXT_FLOW_MONITOR_CANCEL.  'id' must be unique among
2056  * existing monitors that have not already been canceled.
2057  *
2058  * The reply includes the initial flow matches for monitors that have the
2059  * NXFMF_INITIAL flag set.  No single flow will be included in the reply more
2060  * than once, even if more than one requested monitor matches that flow.  The
2061  * reply will be empty if none of the monitors has NXFMF_INITIAL set or if none
2062  * of the monitors initially matches any flows.
2063  *
2064  * For NXFMF_ADD, an event will be reported if 'out_port' matches against the
2065  * actions of the flow being added or, for a flow that is replacing an existing
2066  * flow, if 'out_port' matches against the actions of the flow being replaced.
2067  * For NXFMF_DELETE, 'out_port' matches against the actions of a flow being
2068  * deleted.  For NXFMF_MODIFY, an event will be reported if 'out_port' matches
2069  * either the old or the new actions. */
2070 struct nx_flow_monitor_request {
2071     ovs_be32 id;                /* Controller-assigned ID for this monitor. */
2072     ovs_be16 flags;             /* NXFMF_*. */
2073     ovs_be16 out_port;          /* Required output port, if not OFPP_NONE. */
2074     ovs_be16 match_len;         /* Length of nx_match. */
2075     uint8_t table_id;           /* One table's ID or 0xff for all tables. */
2076     uint8_t zeros[5];           /* Align to 64 bits (must be zero). */
2077     /* Followed by:
2078      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
2079      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
2080      *     all-zero bytes. */
2081 };
2082 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_monitor_request) == 16);
2083
2084 /* 'flags' bits in struct nx_flow_monitor_request. */
2085 enum nx_flow_monitor_flags {
2086     /* When to send updates. */
2087     NXFMF_INITIAL = 1 << 0,     /* Initially matching flows. */
2088     NXFMF_ADD = 1 << 1,         /* New matching flows as they are added. */
2089     NXFMF_DELETE = 1 << 2,      /* Old matching flows as they are removed. */
2090     NXFMF_MODIFY = 1 << 3,      /* Matching flows as they are changed. */
2091
2092     /* What to include in updates. */
2093     NXFMF_ACTIONS = 1 << 4,     /* If set, actions are included. */
2094     NXFMF_OWN = 1 << 5,         /* If set, include own changes in full. */
2095 };
2096
2097 /* NXST_FLOW_MONITOR reply header.
2098  *
2099  * The body of an NXST_FLOW_MONITOR reply is an array of variable-length
2100  * structures, each of which begins with this header.  The 'length' member may
2101  * be used to traverse the array, and the 'event' member may be used to
2102  * determine the particular structure.
2103  *
2104  * Every instance is a multiple of 8 bytes long. */
2105 struct nx_flow_update_header {
2106     ovs_be16 length;            /* Length of this entry. */
2107     ovs_be16 event;             /* One of NXFME_*. */
2108     /* ...other data depending on 'event'... */
2109 };
2110 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_update_header) == 4);
2111
2112 /* 'event' values in struct nx_flow_update_header. */
2113 enum nx_flow_update_event {
2114     /* struct nx_flow_update_full. */
2115     NXFME_ADDED = 0,            /* Flow was added. */
2116     NXFME_DELETED = 1,          /* Flow was deleted. */
2117     NXFME_MODIFIED = 2,         /* Flow (generally its actions) was changed. */
2118
2119     /* struct nx_flow_update_abbrev. */
2120     NXFME_ABBREV = 3,           /* Abbreviated reply. */
2121 };
2122
2123 /* NXST_FLOW_MONITOR reply for NXFME_ADDED, NXFME_DELETED, and
2124  * NXFME_MODIFIED. */
2125 struct nx_flow_update_full {
2126     ovs_be16 length;            /* Length is 24. */
2127     ovs_be16 event;             /* One of NXFME_*. */
2128     ovs_be16 reason;            /* OFPRR_* for NXFME_DELETED, else zero. */
2129     ovs_be16 priority;          /* Priority of the entry. */
2130     ovs_be16 idle_timeout;      /* Number of seconds idle before expiration. */
2131     ovs_be16 hard_timeout;      /* Number of seconds before expiration. */
2132     ovs_be16 match_len;         /* Length of nx_match. */
2133     uint8_t table_id;           /* ID of flow's table. */
2134     uint8_t pad;                /* Reserved, currently zeroed. */
2135     ovs_be64 cookie;            /* Opaque controller-issued identifier. */
2136     /* Followed by:
2137      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
2138      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
2139      *     all-zero bytes, then
2140      *   - Actions to fill out the remainder 'length' bytes (always a multiple
2141      *     of 8).  If NXFMF_ACTIONS was not specified, or 'event' is
2142      *     NXFME_DELETED, no actions are included.
2143      */
2144 };
2145 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_update_full) == 24);
2146
2147 /* NXST_FLOW_MONITOR reply for NXFME_ABBREV.
2148  *
2149  * When the controller does not specify NXFMF_OWN in a monitor request, any
2150  * flow tables changes due to the controller's own requests (on the same
2151  * OpenFlow channel) will be abbreviated, when possible, to this form, which
2152  * simply specifies the 'xid' of the OpenFlow request (e.g. an OFPT_FLOW_MOD or
2153  * NXT_FLOW_MOD) that caused the change.
2154  *
2155  * Some changes cannot be abbreviated and will be sent in full:
2156  *
2157  *   - Changes that only partially succeed.  This can happen if, for example,
2158  *     a flow_mod with type OFPFC_MODIFY affects multiple flows, but only some
2159  *     of those modifications succeed (e.g. due to hardware limitations).
2160  *
2161  *     This cannot occur with the current implementation of the Open vSwitch
2162  *     software datapath.  It could happen with other datapath implementations.
2163  *
2164  *   - Changes that race with conflicting changes made by other controllers or
2165  *     other flow_mods (not separated by barriers) by the same controller.
2166  *
2167  *     This cannot occur with the current Open vSwitch implementation
2168  *     (regardless of datapath) because Open vSwitch internally serializes
2169  *     potentially conflicting changes.
2170  *
2171  * A flow_mod that does not change the flow table will not trigger any
2172  * notification, even an abbreviated one.  For example, a "modify" or "delete"
2173  * flow_mod that does not match any flows will not trigger a notification.
2174  * Whether an "add" or "modify" that specifies all the same parameters that a
2175  * flow already has triggers a notification is unspecified and subject to
2176  * change in future versions of Open vSwitch.
2177  *
2178  * OVS will always send the notifications for a given flow table change before
2179  * the reply to a OFPT_BARRIER_REQUEST request that follows the flow table
2180  * change.  Thus, if the controller does not receive an abbreviated (or
2181  * unabbreviated) notification for a flow_mod before the next
2182  * OFPT_BARRIER_REPLY, it will never receive one. */
2183 struct nx_flow_update_abbrev {
2184     ovs_be16 length;            /* Length is 8. */
2185     ovs_be16 event;             /* NXFME_ABBREV. */
2186     ovs_be32 xid;               /* Controller-specified xid from flow_mod. */
2187 };
2188 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_update_abbrev) == 8);
2189
2190 /* NXT_FLOW_MONITOR_CANCEL.
2191  *
2192  * Used by a controller to cancel an outstanding monitor. */
2193 struct nx_flow_monitor_cancel {
2194     ovs_be32 id;                /* 'id' from nx_flow_monitor_request. */
2195 };
2196 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_monitor_cancel) == 4);
2197
2198 #endif /* openflow/nicira-ext.h */