5ca343e1aa62c9eba9cbbd2d493606809e997883
[sliver-openvswitch.git] / include / openflow / nicira-ext.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 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.  Because NXM was designed as an extension to
120  * OpenFlow 1.0, the extension applies equally to ofp10_flow_mod and
121  * nx_flow_mod.  By default, the extension is disabled.
122  *
123  * When this feature is enabled, Open vSwitch treats struct ofp10_flow_mod's
124  * and struct nx_flow_mod's 16-bit 'command' member as two separate fields.
125  * The upper 8 bits are used as the table ID, the lower 8 bits specify the
126  * command as usual.  A table ID of 0xff is treated like a wildcarded table ID.
127  *
128  * The specific treatment of the table ID depends on the type of flow mod:
129  *
130  *    - OFPFC_ADD: Given a specific table ID, the flow is always placed in that
131  *      table.  If an identical flow already exists in that table only, then it
132  *      is replaced.  If the flow cannot be placed in the specified table,
133  *      either because the table is full or because the table cannot support
134  *      flows of the given type, the switch replies with an OFPFMFC_TABLE_FULL
135  *      error.  (A controller can distinguish these cases by comparing the
136  *      current and maximum number of entries reported in ofp_table_stats.)
137  *
138  *      If the table ID is wildcarded, the switch picks an appropriate table
139  *      itself.  If an identical flow already exist in the selected flow table,
140  *      then it is replaced.  The choice of table might depend on the flows
141  *      that are already in the switch; for example, if one table fills up then
142  *      the switch might fall back to another one.
143  *
144  *    - OFPFC_MODIFY, OFPFC_DELETE: Given a specific table ID, only flows
145  *      within that table are matched and modified or deleted.  If the table ID
146  *      is wildcarded, flows within any table may be matched and modified or
147  *      deleted.
148  *
149  *    - OFPFC_MODIFY_STRICT, OFPFC_DELETE_STRICT: Given a specific table ID,
150  *      only a flow within that table may be matched and modified or deleted.
151  *      If the table ID is wildcarded and exactly one flow within any table
152  *      matches, then it is modified or deleted; if flows in more than one
153  *      table match, then none is modified or deleted.
154  */
155 struct nx_flow_mod_table_id {
156     uint8_t set;                /* Nonzero to enable, zero to disable. */
157     uint8_t pad[7];
158 };
159 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_mod_table_id) == 8);
160
161 enum nx_packet_in_format {
162     NXPIF_OPENFLOW10 = 0,       /* Standard OpenFlow 1.0 compatible. */
163     NXPIF_NXM = 1               /* Nicira Extended. */
164 };
165
166 /* NXT_SET_PACKET_IN_FORMAT request. */
167 struct nx_set_packet_in_format {
168     ovs_be32 format;            /* One of NXPIF_*. */
169 };
170 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_set_packet_in_format) == 4);
171
172 /* NXT_PACKET_IN (analogous to OFPT_PACKET_IN).
173  *
174  * NXT_PACKET_IN is similar to the OpenFlow 1.2 OFPT_PACKET_IN.  The
175  * differences are:
176  *
177  *     - NXT_PACKET_IN includes the cookie of the rule that triggered the
178  *       message.  (OpenFlow 1.3 OFPT_PACKET_IN also includes the cookie.)
179  *
180  *     - The metadata fields use NXM (instead of OXM) field numbers.
181  *
182  * Open vSwitch 1.9.0 and later omits metadata fields that are zero (as allowed
183  * by OpenFlow 1.2).  Earlier versions included all implemented metadata
184  * fields.
185  *
186  * Open vSwitch does not include non-metadata in the nx_match, because by
187  * definition that information can be found in the packet itself.  The format
188  * and the standards allow this, however, so controllers should be prepared to
189  * tolerate future changes.
190  *
191  * The NXM format is convenient for reporting metadata values, but it is
192  * important not to interpret the format as matching against a flow, because it
193  * does not.  Nothing is being matched; arbitrary metadata masks would not be
194  * meaningful.
195  *
196  * Whereas in most cases a controller can expect to only get back NXM fields
197  * that it set up itself (e.g. flow dumps will ordinarily report only NXM
198  * fields from flows that the controller added), NXT_PACKET_IN messages might
199  * contain fields that the controller does not understand, because the switch
200  * might support fields (new registers, new protocols, etc.) that the
201  * controller does not.  The controller must prepared to tolerate these.
202  *
203  * The 'cookie' and 'table_id' fields have no meaning when 'reason' is
204  * OFPR_NO_MATCH.  In this case they should be set to 0. */
205 struct nx_packet_in {
206     ovs_be32 buffer_id;       /* ID assigned by datapath. */
207     ovs_be16 total_len;       /* Full length of frame. */
208     uint8_t reason;           /* Reason packet is sent (one of OFPR_*). */
209     uint8_t table_id;         /* ID of the table that was looked up. */
210     ovs_be64 cookie;          /* Cookie of the rule that was looked up. */
211     ovs_be16 match_len;       /* Size of nx_match. */
212     uint8_t pad[6];           /* Align to 64-bits. */
213     /* Followed by:
214      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
215      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
216      *     all-zero bytes, then
217      *   - Exactly 2 all-zero padding bytes, then
218      *   - An Ethernet frame whose length is inferred from nxh.header.length.
219      *
220      * The padding bytes preceding the Ethernet frame ensure that the IP
221      * header (if any) following the Ethernet header is 32-bit aligned. */
222
223     /* uint8_t nxm_fields[...]; */ /* NXM headers. */
224     /* uint8_t pad[2]; */          /* Align to 64 bit + 16 bit. */
225     /* uint8_t data[0]; */         /* Ethernet frame. */
226 };
227 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_packet_in) == 24);
228
229 /* Configures the "role" of the sending controller.  The default role is:
230  *
231  *    - Other (NX_ROLE_OTHER), which allows the controller access to all
232  *      OpenFlow features.
233  *
234  * The other possible roles are a related pair:
235  *
236  *    - Master (NX_ROLE_MASTER) is equivalent to Other, except that there may
237  *      be at most one Master controller at a time: when a controller
238  *      configures itself as Master, any existing Master is demoted to the
239  *      Slave role.
240  *
241  *    - Slave (NX_ROLE_SLAVE) allows the controller read-only access to
242  *      OpenFlow features.  In particular attempts to modify the flow table
243  *      will be rejected with an OFPBRC_EPERM error.
244  *
245  *      Slave controllers do not receive OFPT_PACKET_IN or OFPT_FLOW_REMOVED
246  *      messages, but they do receive OFPT_PORT_STATUS messages.
247  */
248 struct nx_role_request {
249     ovs_be32 role;              /* One of NX_ROLE_*. */
250 };
251 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_role_request) == 4);
252
253 enum nx_role {
254     NX_ROLE_OTHER,              /* Default role, full access. */
255     NX_ROLE_MASTER,             /* Full access, at most one. */
256     NX_ROLE_SLAVE               /* Read-only access. */
257 };
258
259 /* NXT_SET_ASYNC_CONFIG.
260  *
261  * Sent by a controller, this message configures the asynchronous messages that
262  * the controller wants to receive.  Element 0 in each array specifies messages
263  * of interest when the controller has an "other" or "master" role; element 1,
264  * when the controller has a "slave" role.
265  *
266  * Each array element is a bitmask in which a 0-bit disables receiving a
267  * particular message and a 1-bit enables receiving it.  Each bit controls the
268  * message whose 'reason' corresponds to the bit index.  For example, the bit
269  * with value 1<<2 == 4 in port_status_mask[1] determines whether the
270  * controller will receive OFPT_PORT_STATUS messages with reason OFPPR_MODIFY
271  * (value 2) when the controller has a "slave" role.
272  *
273  * As a side effect, for service controllers, this message changes the
274  * miss_send_len from default of zero to OFP_DEFAULT_MISS_SEND_LEN (128).
275  */
276 struct nx_async_config {
277     ovs_be32 packet_in_mask[2];    /* Bitmasks of OFPR_* values. */
278     ovs_be32 port_status_mask[2];  /* Bitmasks of OFPRR_* values. */
279     ovs_be32 flow_removed_mask[2]; /* Bitmasks of OFPPR_* values. */
280 };
281 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_async_config) == 24);
282 \f
283 /* Nicira vendor flow actions. */
284
285 enum nx_action_subtype {
286     NXAST_SNAT__OBSOLETE,       /* No longer used. */
287     NXAST_RESUBMIT,             /* struct nx_action_resubmit */
288     NXAST_SET_TUNNEL,           /* struct nx_action_set_tunnel */
289     NXAST_DROP_SPOOFED_ARP__OBSOLETE,
290     NXAST_SET_QUEUE,            /* struct nx_action_set_queue */
291     NXAST_POP_QUEUE,            /* struct nx_action_pop_queue */
292     NXAST_REG_MOVE,             /* struct nx_action_reg_move */
293     NXAST_REG_LOAD,             /* struct nx_action_reg_load */
294     NXAST_NOTE,                 /* struct nx_action_note */
295     NXAST_SET_TUNNEL64,         /* struct nx_action_set_tunnel64 */
296     NXAST_MULTIPATH,            /* struct nx_action_multipath */
297     NXAST_AUTOPATH__OBSOLETE,   /* No longer used. */
298     NXAST_BUNDLE,               /* struct nx_action_bundle */
299     NXAST_BUNDLE_LOAD,          /* struct nx_action_bundle */
300     NXAST_RESUBMIT_TABLE,       /* struct nx_action_resubmit */
301     NXAST_OUTPUT_REG,           /* struct nx_action_output_reg */
302     NXAST_LEARN,                /* struct nx_action_learn */
303     NXAST_EXIT,                 /* struct nx_action_header */
304     NXAST_DEC_TTL,              /* struct nx_action_header */
305     NXAST_FIN_TIMEOUT,          /* struct nx_action_fin_timeout */
306     NXAST_CONTROLLER,           /* struct nx_action_controller */
307     NXAST_DEC_TTL_CNT_IDS,      /* struct nx_action_cnt_ids */
308     NXAST_WRITE_METADATA,       /* struct nx_action_write_metadata */
309     NXAST_PUSH_MPLS,            /* struct nx_action_push_mpls */
310     NXAST_POP_MPLS,             /* struct nx_action_pop_mpls */
311     NXAST_SET_MPLS_TTL,         /* struct nx_action_ttl */
312     NXAST_DEC_MPLS_TTL,         /* struct nx_action_header */
313     NXAST_STACK_PUSH,           /* struct nx_action_stack */
314     NXAST_STACK_POP,            /* struct nx_action_stack */
315     NXAST_SAMPLE,               /* struct nx_action_sample */
316 };
317
318 /* Header for Nicira-defined actions. */
319 struct nx_action_header {
320     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
321     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
322     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
323     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_*. */
324     uint8_t pad[6];
325 };
326 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_header) == 16);
327
328 /* Action structures for NXAST_RESUBMIT and NXAST_RESUBMIT_TABLE.
329  *
330  * These actions search one of the switch's flow tables:
331  *
332  *    - For NXAST_RESUBMIT_TABLE only, if the 'table' member is not 255, then
333  *      it specifies the table to search.
334  *
335  *    - Otherwise (for NXAST_RESUBMIT_TABLE with a 'table' of 255, or for
336  *      NXAST_RESUBMIT regardless of 'table'), it searches the current flow
337  *      table, that is, the OpenFlow flow table that contains the flow from
338  *      which this action was obtained.  If this action did not come from a
339  *      flow table (e.g. it came from an OFPT_PACKET_OUT message), then table 0
340  *      is the current table.
341  *
342  * The flow table lookup uses a flow that may be slightly modified from the
343  * original lookup:
344  *
345  *    - For NXAST_RESUBMIT, the 'in_port' member of struct nx_action_resubmit
346  *      is used as the flow's in_port.
347  *
348  *    - For NXAST_RESUBMIT_TABLE, if the 'in_port' member is not OFPP_IN_PORT,
349  *      then its value is used as the flow's in_port.  Otherwise, the original
350  *      in_port is used.
351  *
352  *    - If actions that modify the flow (e.g. OFPAT_SET_VLAN_VID) precede the
353  *      resubmit action, then the flow is updated with the new values.
354  *
355  * Following the lookup, the original in_port is restored.
356  *
357  * If the modified flow matched in the flow table, then the corresponding
358  * actions are executed.  Afterward, actions following the resubmit in the
359  * original set of actions, if any, are executed; any changes made to the
360  * packet (e.g. changes to VLAN) by secondary actions persist when those
361  * actions are executed, although the original in_port is restored.
362  *
363  * Resubmit actions may be used any number of times within a set of actions.
364  *
365  * Resubmit actions may nest to an implementation-defined depth.  Beyond this
366  * implementation-defined depth, further resubmit actions are simply ignored.
367  *
368  * NXAST_RESUBMIT ignores 'table' and 'pad'.  NXAST_RESUBMIT_TABLE requires
369  * 'pad' to be all-bits-zero.
370  *
371  * Open vSwitch 1.0.1 and earlier did not support recursion.  Open vSwitch
372  * before 1.2.90 did not support NXAST_RESUBMIT_TABLE.
373  */
374 struct nx_action_resubmit {
375     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
376     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
377     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
378     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_RESUBMIT. */
379     ovs_be16 in_port;               /* New in_port for checking flow table. */
380     uint8_t table;                  /* NXAST_RESUBMIT_TABLE: table to use. */
381     uint8_t pad[3];
382 };
383 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_resubmit) == 16);
384
385 /* Action structure for NXAST_SET_TUNNEL.
386  *
387  * Sets the encapsulating tunnel ID to a 32-bit value.  The most-significant 32
388  * bits of the tunnel ID are set to 0. */
389 struct nx_action_set_tunnel {
390     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
391     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
392     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
393     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_TUNNEL. */
394     uint8_t pad[2];
395     ovs_be32 tun_id;                /* Tunnel ID. */
396 };
397 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_set_tunnel) == 16);
398
399 /* Action structure for NXAST_SET_TUNNEL64.
400  *
401  * Sets the encapsulating tunnel ID to a 64-bit value. */
402 struct nx_action_set_tunnel64 {
403     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
404     ovs_be16 len;                   /* Length is 24. */
405     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
406     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_TUNNEL64. */
407     uint8_t pad[6];
408     ovs_be64 tun_id;                /* Tunnel ID. */
409 };
410 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_set_tunnel64) == 24);
411
412 /* Action structure for NXAST_SET_QUEUE.
413  *
414  * Set the queue that should be used when packets are output.  This is similar
415  * to the OpenFlow OFPAT_ENQUEUE action, but does not take the output port as
416  * an argument.  This allows the queue to be defined before the port is
417  * known. */
418 struct nx_action_set_queue {
419     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
420     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
421     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
422     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_QUEUE. */
423     uint8_t pad[2];
424     ovs_be32 queue_id;              /* Where to enqueue packets. */
425 };
426 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_set_queue) == 16);
427
428 /* Action structure for NXAST_POP_QUEUE.
429  *
430  * Restores the queue to the value it was before any NXAST_SET_QUEUE actions
431  * were used.  Only the original queue can be restored this way; no stack is
432  * maintained. */
433 struct nx_action_pop_queue {
434     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
435     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
436     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
437     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_POP_QUEUE. */
438     uint8_t pad[6];
439 };
440 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_pop_queue) == 16);
441
442 /* Action structure for NXAST_REG_MOVE.
443  *
444  * Copies src[src_ofs:src_ofs+n_bits] to dst[dst_ofs:dst_ofs+n_bits], where
445  * a[b:c] denotes the bits within 'a' numbered 'b' through 'c' (not including
446  * bit 'c').  Bit numbering starts at 0 for the least-significant bit, 1 for
447  * the next most significant bit, and so on.
448  *
449  * 'src' and 'dst' are nxm_header values with nxm_hasmask=0.  (It doesn't make
450  * sense to use nxm_hasmask=1 because the action does not do any kind of
451  * matching; it uses the actual value of a field.)
452  *
453  * The following nxm_header values are potentially acceptable as 'src':
454  *
455  *   - NXM_OF_IN_PORT
456  *   - NXM_OF_ETH_DST
457  *   - NXM_OF_ETH_SRC
458  *   - NXM_OF_ETH_TYPE
459  *   - NXM_OF_VLAN_TCI
460  *   - NXM_OF_IP_TOS
461  *   - NXM_OF_IP_PROTO
462  *   - NXM_OF_IP_SRC
463  *   - NXM_OF_IP_DST
464  *   - NXM_OF_TCP_SRC
465  *   - NXM_OF_TCP_DST
466  *   - NXM_OF_UDP_SRC
467  *   - NXM_OF_UDP_DST
468  *   - NXM_OF_ICMP_TYPE
469  *   - NXM_OF_ICMP_CODE
470  *   - NXM_OF_ARP_OP
471  *   - NXM_OF_ARP_SPA
472  *   - NXM_OF_ARP_TPA
473  *   - NXM_NX_TUN_ID
474  *   - NXM_NX_ARP_SHA
475  *   - NXM_NX_ARP_THA
476  *   - NXM_NX_ICMPV6_TYPE
477  *   - NXM_NX_ICMPV6_CODE
478  *   - NXM_NX_ND_SLL
479  *   - NXM_NX_ND_TLL
480  *   - NXM_NX_REG(idx) for idx in the switch's accepted range.
481  *   - NXM_NX_TUN_IPV4_SRC
482  *   - NXM_NX_TUN_IPV4_DST
483  *
484  * The following nxm_header values are potentially acceptable as 'dst':
485  *
486  *   - NXM_OF_ETH_DST
487  *   - NXM_OF_ETH_SRC
488  *   - NXM_OF_IP_TOS
489  *   - NXM_OF_IP_SRC
490  *   - NXM_OF_IP_DST
491  *   - NXM_OF_TCP_SRC
492  *   - NXM_OF_TCP_DST
493  *   - NXM_OF_UDP_SRC
494  *   - NXM_OF_UDP_DST
495  *     Modifying any of the above fields changes the corresponding packet
496  *     header.
497  *
498  *   - NXM_OF_IN_PORT
499  *
500  *   - NXM_NX_REG(idx) for idx in the switch's accepted range.
501  *
502  *   - NXM_OF_VLAN_TCI.  Modifying this field's value has side effects on the
503  *     packet's 802.1Q header.  Setting a value with CFI=0 removes the 802.1Q
504  *     header (if any), ignoring the other bits.  Setting a value with CFI=1
505  *     adds or modifies the 802.1Q header appropriately, setting the TCI field
506  *     to the field's new value (with the CFI bit masked out).
507  *
508  *   - NXM_NX_TUN_ID, NXM_NX_TUN_IPV4_SRC, NXM_NX_TUN_IPV4_DST.  Modifying
509  *     any of these values modifies the corresponding tunnel header field used
510  *     for the packet's next tunnel encapsulation, if allowed by the
511  *     configuration of the output tunnel port.
512  *
513  * A given nxm_header value may be used as 'src' or 'dst' only on a flow whose
514  * nx_match satisfies its prerequisites.  For example, NXM_OF_IP_TOS may be
515  * used only if the flow's nx_match includes an nxm_entry that specifies
516  * nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0, and nxm_value=0x0800.
517  *
518  * The switch will reject actions for which src_ofs+n_bits is greater than the
519  * width of 'src' or dst_ofs+n_bits is greater than the width of 'dst' with
520  * error type OFPET_BAD_ACTION, code OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
521  *
522  * This action behaves properly when 'src' overlaps with 'dst', that is, it
523  * behaves as if 'src' were copied out to a temporary buffer, then the
524  * temporary buffer copied to 'dst'.
525  */
526 struct nx_action_reg_move {
527     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
528     ovs_be16 len;                   /* Length is 24. */
529     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
530     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_REG_MOVE. */
531     ovs_be16 n_bits;                /* Number of bits. */
532     ovs_be16 src_ofs;               /* Starting bit offset in source. */
533     ovs_be16 dst_ofs;               /* Starting bit offset in destination. */
534     ovs_be32 src;                   /* Source register. */
535     ovs_be32 dst;                   /* Destination register. */
536 };
537 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_reg_move) == 24);
538
539 /* Action structure for NXAST_REG_LOAD.
540  *
541  * Copies value[0:n_bits] to dst[ofs:ofs+n_bits], where a[b:c] denotes the bits
542  * within 'a' numbered 'b' through 'c' (not including bit 'c').  Bit numbering
543  * starts at 0 for the least-significant bit, 1 for the next most significant
544  * bit, and so on.
545  *
546  * 'dst' is an nxm_header with nxm_hasmask=0.  See the documentation for
547  * NXAST_REG_MOVE, above, for the permitted fields and for the side effects of
548  * loading them.
549  *
550  * The 'ofs' and 'n_bits' fields are combined into a single 'ofs_nbits' field
551  * to avoid enlarging the structure by another 8 bytes.  To allow 'n_bits' to
552  * take a value between 1 and 64 (inclusive) while taking up only 6 bits, it is
553  * also stored as one less than its true value:
554  *
555  *  15                           6 5                0
556  * +------------------------------+------------------+
557  * |              ofs             |    n_bits - 1    |
558  * +------------------------------+------------------+
559  *
560  * The switch will reject actions for which ofs+n_bits is greater than the
561  * width of 'dst', or in which any bits in 'value' with value 2**n_bits or
562  * greater are set to 1, with error type OFPET_BAD_ACTION, code
563  * OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
564  */
565 struct nx_action_reg_load {
566     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
567     ovs_be16 len;                   /* Length is 24. */
568     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
569     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_REG_LOAD. */
570     ovs_be16 ofs_nbits;             /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
571     ovs_be32 dst;                   /* Destination register. */
572     ovs_be64 value;                 /* Immediate value. */
573 };
574 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_reg_load) == 24);
575
576 /* Action structure for NXAST_STACK_PUSH and NXAST_STACK_POP.
577  *
578  * Pushes (or pops) field[offset: offset + n_bits] to (or from)
579  * top of the stack.
580  */
581 struct nx_action_stack {
582     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
583     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
584     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
585     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_STACK_PUSH or NXAST_STACK_POP. */
586     ovs_be16 offset;                /* Bit offset into the field. */
587     ovs_be32 field;                 /* The field used for push or pop. */
588     ovs_be16 n_bits;                /* (n_bits + 1) bits of the field. */
589     uint8_t zero[6];                /* Reserved, must be zero. */
590 };
591 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_stack) == 24);
592
593 /* Action structure for NXAST_NOTE.
594  *
595  * This action has no effect.  It is variable length.  The switch does not
596  * attempt to interpret the user-defined 'note' data in any way.  A controller
597  * can use this action to attach arbitrary metadata to a flow.
598  *
599  * This action might go away in the future.
600  */
601 struct nx_action_note {
602     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
603     ovs_be16 len;                   /* A multiple of 8, but at least 16. */
604     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
605     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_NOTE. */
606     uint8_t note[6];                /* Start of user-defined data. */
607     /* Possibly followed by additional user-defined data. */
608 };
609 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_note) == 16);
610
611 /* Action structure for NXAST_MULTIPATH.
612  *
613  * This action performs the following steps in sequence:
614  *
615  *    1. Hashes the fields designated by 'fields', one of NX_HASH_FIELDS_*.
616  *       Refer to the definition of "enum nx_mp_fields" for details.
617  *
618  *       The 'basis' value is used as a universal hash parameter, that is,
619  *       different values of 'basis' yield different hash functions.  The
620  *       particular universal hash function used is implementation-defined.
621  *
622  *       The hashed fields' values are drawn from the current state of the
623  *       flow, including all modifications that have been made by actions up to
624  *       this point.
625  *
626  *    2. Applies the multipath link choice algorithm specified by 'algorithm',
627  *       one of NX_MP_ALG_*.  Refer to the definition of "enum nx_mp_algorithm"
628  *       for details.
629  *
630  *       The output of the algorithm is 'link', an unsigned integer less than
631  *       or equal to 'max_link'.
632  *
633  *       Some algorithms use 'arg' as an additional argument.
634  *
635  *    3. Stores 'link' in dst[ofs:ofs+n_bits].  The format and semantics of
636  *       'dst' and 'ofs_nbits' are similar to those for the NXAST_REG_LOAD
637  *       action.
638  *
639  * The switch will reject actions that have an unknown 'fields', or an unknown
640  * 'algorithm', or in which ofs+n_bits is greater than the width of 'dst', or
641  * in which 'max_link' is greater than or equal to 2**n_bits, with error type
642  * OFPET_BAD_ACTION, code OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
643  */
644 struct nx_action_multipath {
645     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
646     ovs_be16 len;               /* Length is 32. */
647     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
648     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_MULTIPATH. */
649
650     /* What fields to hash and how. */
651     ovs_be16 fields;            /* One of NX_HASH_FIELDS_*. */
652     ovs_be16 basis;             /* Universal hash parameter. */
653     ovs_be16 pad0;
654
655     /* Multipath link choice algorithm to apply to hash value. */
656     ovs_be16 algorithm;         /* One of NX_MP_ALG_*. */
657     ovs_be16 max_link;          /* Number of output links, minus 1. */
658     ovs_be32 arg;               /* Algorithm-specific argument. */
659     ovs_be16 pad1;
660
661     /* Where to store the result. */
662     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
663     ovs_be32 dst;               /* Destination. */
664 };
665 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_multipath) == 32);
666
667 /* NXAST_MULTIPATH: Multipath link choice algorithm to apply.
668  *
669  * In the descriptions below, 'n_links' is max_link + 1. */
670 enum nx_mp_algorithm {
671     /* link = hash(flow) % n_links.
672      *
673      * Redistributes all traffic when n_links changes.  O(1) performance.  See
674      * RFC 2992.
675      *
676      * Use UINT16_MAX for max_link to get a raw hash value. */
677     NX_MP_ALG_MODULO_N,
678
679     /* link = hash(flow) / (MAX_HASH / n_links).
680      *
681      * Redistributes between one-quarter and one-half of traffic when n_links
682      * changes.  O(1) performance.  See RFC 2992.
683      */
684     NX_MP_ALG_HASH_THRESHOLD,
685
686     /* for i in [0,n_links):
687      *   weights[i] = hash(flow, i)
688      * link = { i such that weights[i] >= weights[j] for all j != i }
689      *
690      * Redistributes 1/n_links of traffic when n_links changes.  O(n_links)
691      * performance.  If n_links is greater than a threshold (currently 64, but
692      * subject to change), Open vSwitch will substitute another algorithm
693      * automatically.  See RFC 2992. */
694     NX_MP_ALG_HRW,              /* Highest Random Weight. */
695
696     /* i = 0
697      * repeat:
698      *     i = i + 1
699      *     link = hash(flow, i) % arg
700      * while link > max_link
701      *
702      * Redistributes 1/n_links of traffic when n_links changes.  O(1)
703      * performance when arg/max_link is bounded by a constant.
704      *
705      * Redistributes all traffic when arg changes.
706      *
707      * arg must be greater than max_link and for best performance should be no
708      * more than approximately max_link * 2.  If arg is outside the acceptable
709      * range, Open vSwitch will automatically substitute the least power of 2
710      * greater than max_link.
711      *
712      * This algorithm is specific to Open vSwitch.
713      */
714     NX_MP_ALG_ITER_HASH         /* Iterative Hash. */
715 };
716 \f
717 /* Action structure for NXAST_LEARN.
718  *
719  * This action adds or modifies a flow in an OpenFlow table, similar to
720  * OFPT_FLOW_MOD with OFPFC_MODIFY_STRICT as 'command'.  The new flow has the
721  * specified idle timeout, hard timeout, priority, cookie, and flags.  The new
722  * flow's match criteria and actions are built by applying each of the series
723  * of flow_mod_spec elements included as part of the action.
724  *
725  * A flow_mod_spec starts with a 16-bit header.  A header that is all-bits-0 is
726  * a no-op used for padding the action as a whole to a multiple of 8 bytes in
727  * length.  Otherwise, the flow_mod_spec can be thought of as copying 'n_bits'
728  * bits from a source to a destination.  In this case, the header contains
729  * multiple fields:
730  *
731  *  15  14  13 12  11 10                              0
732  * +------+---+------+---------------------------------+
733  * |   0  |src|  dst |             n_bits              |
734  * +------+---+------+---------------------------------+
735  *
736  * The meaning and format of a flow_mod_spec depends on 'src' and 'dst'.  The
737  * following table summarizes the meaning of each possible combination.
738  * Details follow the table:
739  *
740  *   src dst  meaning
741  *   --- ---  ----------------------------------------------------------
742  *    0   0   Add match criteria based on value in a field.
743  *    1   0   Add match criteria based on an immediate value.
744  *    0   1   Add NXAST_REG_LOAD action to copy field into a different field.
745  *    1   1   Add NXAST_REG_LOAD action to load immediate value into a field.
746  *    0   2   Add OFPAT_OUTPUT action to output to port from specified field.
747  *   All other combinations are undefined and not allowed.
748  *
749  * The flow_mod_spec header is followed by a source specification and a
750  * destination specification.  The format and meaning of the source
751  * specification depends on 'src':
752  *
753  *   - If 'src' is 0, the source bits are taken from a field in the flow to
754  *     which this action is attached.  (This should be a wildcarded field.  If
755  *     its value is fully specified then the source bits being copied have
756  *     constant values.)
757  *
758  *     The source specification is an ovs_be32 'field' and an ovs_be16 'ofs'.
759  *     'field' is an nxm_header with nxm_hasmask=0, and 'ofs' the starting bit
760  *     offset within that field.  The source bits are field[ofs:ofs+n_bits-1].
761  *     'field' and 'ofs' are subject to the same restrictions as the source
762  *     field in NXAST_REG_MOVE.
763  *
764  *   - If 'src' is 1, the source bits are a constant value.  The source
765  *     specification is (n_bits+15)/16*2 bytes long.  Taking those bytes as a
766  *     number in network order, the source bits are the 'n_bits'
767  *     least-significant bits.  The switch will report an error if other bits
768  *     in the constant are nonzero.
769  *
770  * The flow_mod_spec destination specification, for 'dst' of 0 or 1, is an
771  * ovs_be32 'field' and an ovs_be16 'ofs'.  'field' is an nxm_header with
772  * nxm_hasmask=0 and 'ofs' is a starting bit offset within that field.  The
773  * meaning of the flow_mod_spec depends on 'dst':
774  *
775  *   - If 'dst' is 0, the flow_mod_spec specifies match criteria for the new
776  *     flow.  The new flow matches only if bits field[ofs:ofs+n_bits-1] in a
777  *     packet equal the source bits.  'field' may be any nxm_header with
778  *     nxm_hasmask=0 that is allowed in NXT_FLOW_MOD.
779  *
780  *     Order is significant.  Earlier flow_mod_specs must satisfy any
781  *     prerequisites for matching fields specified later, by copying constant
782  *     values into prerequisite fields.
783  *
784  *     The switch will reject flow_mod_specs that do not satisfy NXM masking
785  *     restrictions.
786  *
787  *   - If 'dst' is 1, the flow_mod_spec specifies an NXAST_REG_LOAD action for
788  *     the new flow.  The new flow copies the source bits into
789  *     field[ofs:ofs+n_bits-1].  Actions are executed in the same order as the
790  *     flow_mod_specs.
791  *
792  *     A single NXAST_REG_LOAD action writes no more than 64 bits, so n_bits
793  *     greater than 64 yields multiple NXAST_REG_LOAD actions.
794  *
795  * The flow_mod_spec destination spec for 'dst' of 2 (when 'src' is 0) is
796  * empty.  It has the following meaning:
797  *
798  *   - The flow_mod_spec specifies an OFPAT_OUTPUT action for the new flow.
799  *     The new flow outputs to the OpenFlow port specified by the source field.
800  *     Of the special output ports with value OFPP_MAX or larger, OFPP_IN_PORT,
801  *     OFPP_FLOOD, OFPP_LOCAL, and OFPP_ALL are supported.  Other special ports
802  *     may not be used.
803  *
804  * Resource Management
805  * -------------------
806  *
807  * A switch has a finite amount of flow table space available for learning.
808  * When this space is exhausted, no new learning table entries will be learned
809  * until some existing flow table entries expire.  The controller should be
810  * prepared to handle this by flooding (which can be implemented as a
811  * low-priority flow).
812  *
813  * If a learned flow matches a single TCP stream with a relatively long
814  * timeout, one may make the best of resource constraints by setting
815  * 'fin_idle_timeout' or 'fin_hard_timeout' (both measured in seconds), or
816  * both, to shorter timeouts.  When either of these is specified as a nonzero
817  * value, OVS adds a NXAST_FIN_TIMEOUT action, with the specified timeouts, to
818  * the learned flow.
819  *
820  * Examples
821  * --------
822  *
823  * The following examples give a prose description of the flow_mod_specs along
824  * with informal notation for how those would be represented and a hex dump of
825  * the bytes that would be required.
826  *
827  * These examples could work with various nx_action_learn parameters.  Typical
828  * values would be idle_timeout=OFP_FLOW_PERMANENT, hard_timeout=60,
829  * priority=OFP_DEFAULT_PRIORITY, flags=0, table_id=10.
830  *
831  * 1. Learn input port based on the source MAC, with lookup into
832  *    NXM_NX_REG1[16:31] by resubmit to in_port=99:
833  *
834  *    Match on in_port=99:
835  *       ovs_be16(src=1, dst=0, n_bits=16),               20 10
836  *       ovs_be16(99),                                    00 63
837  *       ovs_be32(NXM_OF_IN_PORT), ovs_be16(0)            00 00 00 02 00 00
838  *
839  *    Match Ethernet destination on Ethernet source from packet:
840  *       ovs_be16(src=0, dst=0, n_bits=48),               00 30
841  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_SRC), ovs_be16(0)            00 00 04 06 00 00
842  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_DST), ovs_be16(0)            00 00 02 06 00 00
843  *
844  *    Set NXM_NX_REG1[16:31] to the packet's input port:
845  *       ovs_be16(src=0, dst=1, n_bits=16),               08 10
846  *       ovs_be32(NXM_OF_IN_PORT), ovs_be16(0)            00 00 00 02 00 00
847  *       ovs_be32(NXM_NX_REG1), ovs_be16(16)              00 01 02 04 00 10
848  *
849  *    Given a packet that arrived on port A with Ethernet source address B,
850  *    this would set up the flow "in_port=99, dl_dst=B,
851  *    actions=load:A->NXM_NX_REG1[16..31]".
852  *
853  *    In syntax accepted by ovs-ofctl, this action is: learn(in_port=99,
854  *    NXM_OF_ETH_DST[]=NXM_OF_ETH_SRC[],
855  *    load:NXM_OF_IN_PORT[]->NXM_NX_REG1[16..31])
856  *
857  * 2. Output to input port based on the source MAC and VLAN VID, with lookup
858  *    into NXM_NX_REG1[16:31]:
859  *
860  *    Match on same VLAN ID as packet:
861  *       ovs_be16(src=0, dst=0, n_bits=12),               00 0c
862  *       ovs_be32(NXM_OF_VLAN_TCI), ovs_be16(0)           00 00 08 02 00 00
863  *       ovs_be32(NXM_OF_VLAN_TCI), ovs_be16(0)           00 00 08 02 00 00
864  *
865  *    Match Ethernet destination on Ethernet source from packet:
866  *       ovs_be16(src=0, dst=0, n_bits=48),               00 30
867  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_SRC), ovs_be16(0)            00 00 04 06 00 00
868  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_DST), ovs_be16(0)            00 00 02 06 00 00
869  *
870  *    Output to the packet's input port:
871  *       ovs_be16(src=0, dst=2, n_bits=16),               10 10
872  *       ovs_be32(NXM_OF_IN_PORT), ovs_be16(0)            00 00 00 02 00 00
873  *
874  *    Given a packet that arrived on port A with Ethernet source address B in
875  *    VLAN C, this would set up the flow "dl_dst=B, vlan_vid=C,
876  *    actions=output:A".
877  *
878  *    In syntax accepted by ovs-ofctl, this action is:
879  *    learn(NXM_OF_VLAN_TCI[0..11], NXM_OF_ETH_DST[]=NXM_OF_ETH_SRC[],
880  *    output:NXM_OF_IN_PORT[])
881  *
882  * 3. Here's a recipe for a very simple-minded MAC learning switch.  It uses a
883  *    10-second MAC expiration time to make it easier to see what's going on
884  *
885  *      ovs-vsctl del-controller br0
886  *      ovs-ofctl del-flows br0
887  *      ovs-ofctl add-flow br0 "table=0 actions=learn(table=1, \
888           hard_timeout=10, NXM_OF_VLAN_TCI[0..11],             \
889           NXM_OF_ETH_DST[]=NXM_OF_ETH_SRC[],                   \
890           output:NXM_OF_IN_PORT[]), resubmit(,1)"
891  *      ovs-ofctl add-flow br0 "table=1 priority=0 actions=flood"
892  *
893  *    You can then dump the MAC learning table with:
894  *
895  *      ovs-ofctl dump-flows br0 table=1
896  *
897  * Usage Advice
898  * ------------
899  *
900  * For best performance, segregate learned flows into a table that is not used
901  * for any other flows except possibly for a lowest-priority "catch-all" flow
902  * (a flow with no match criteria).  If different learning actions specify
903  * different match criteria, use different tables for the learned flows.
904  *
905  * The meaning of 'hard_timeout' and 'idle_timeout' can be counterintuitive.
906  * These timeouts apply to the flow that is added, which means that a flow with
907  * an idle timeout will expire when no traffic has been sent *to* the learned
908  * address.  This is not usually the intent in MAC learning; instead, we want
909  * the MAC learn entry to expire when no traffic has been sent *from* the
910  * learned address.  Use a hard timeout for that.
911  */
912 struct nx_action_learn {
913     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
914     ovs_be16 len;               /* At least 24. */
915     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
916     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_LEARN. */
917     ovs_be16 idle_timeout;      /* Idle time before discarding (seconds). */
918     ovs_be16 hard_timeout;      /* Max time before discarding (seconds). */
919     ovs_be16 priority;          /* Priority level of flow entry. */
920     ovs_be64 cookie;            /* Cookie for new flow. */
921     ovs_be16 flags;             /* Either 0 or OFPFF_SEND_FLOW_REM. */
922     uint8_t table_id;           /* Table to insert flow entry. */
923     uint8_t pad;                /* Must be zero. */
924     ovs_be16 fin_idle_timeout;  /* Idle timeout after FIN, if nonzero. */
925     ovs_be16 fin_hard_timeout;  /* Hard timeout after FIN, if nonzero. */
926     /* Followed by a sequence of flow_mod_spec elements, as described above,
927      * until the end of the action is reached. */
928 };
929 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_learn) == 32);
930
931 #define NX_LEARN_N_BITS_MASK    0x3ff
932
933 #define NX_LEARN_SRC_FIELD     (0 << 13) /* Copy from field. */
934 #define NX_LEARN_SRC_IMMEDIATE (1 << 13) /* Copy from immediate value. */
935 #define NX_LEARN_SRC_MASK      (1 << 13)
936
937 #define NX_LEARN_DST_MATCH     (0 << 11) /* Add match criterion. */
938 #define NX_LEARN_DST_LOAD      (1 << 11) /* Add NXAST_REG_LOAD action. */
939 #define NX_LEARN_DST_OUTPUT    (2 << 11) /* Add OFPAT_OUTPUT action. */
940 #define NX_LEARN_DST_RESERVED  (3 << 11) /* Not yet defined. */
941 #define NX_LEARN_DST_MASK      (3 << 11)
942
943 /* Action structure for NXAST_FIN_TIMEOUT.
944  *
945  * This action changes the idle timeout or hard timeout, or both, of this
946  * OpenFlow rule when the rule matches a TCP packet with the FIN or RST flag.
947  * When such a packet is observed, the action reduces the rule's idle timeout
948  * to 'fin_idle_timeout' and its hard timeout to 'fin_hard_timeout'.  This
949  * action has no effect on an existing timeout that is already shorter than the
950  * one that the action specifies.  A 'fin_idle_timeout' or 'fin_hard_timeout'
951  * of zero has no effect on the respective timeout.
952  *
953  * 'fin_idle_timeout' and 'fin_hard_timeout' are measured in seconds.
954  * 'fin_hard_timeout' specifies time since the flow's creation, not since the
955  * receipt of the FIN or RST.
956  *
957  * This is useful for quickly discarding learned TCP flows that otherwise will
958  * take a long time to expire.
959  *
960  * This action is intended for use with an OpenFlow rule that matches only a
961  * single TCP flow.  If the rule matches multiple TCP flows (e.g. it wildcards
962  * all TCP traffic, or all TCP traffic to a particular port), then any FIN or
963  * RST in any of those flows will cause the entire OpenFlow rule to expire
964  * early, which is not normally desirable.
965  */
966 struct nx_action_fin_timeout {
967     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
968     ovs_be16 len;               /* 16. */
969     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
970     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_FIN_TIMEOUT. */
971     ovs_be16 fin_idle_timeout;  /* New idle timeout, if nonzero. */
972     ovs_be16 fin_hard_timeout;  /* New hard timeout, if nonzero. */
973     ovs_be16 pad;               /* Must be zero. */
974 };
975 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_fin_timeout) == 16);
976 \f
977 /* Action structure for NXAST_BUNDLE and NXAST_BUNDLE_LOAD.
978  *
979  * The bundle actions choose a slave from a supplied list of options.
980  * NXAST_BUNDLE outputs to its selection.  NXAST_BUNDLE_LOAD writes its
981  * selection to a register.
982  *
983  * The list of possible slaves follows the nx_action_bundle structure. The size
984  * of each slave is governed by its type as indicated by the 'slave_type'
985  * parameter. The list of slaves should be padded at its end with zeros to make
986  * the total length of the action a multiple of 8.
987  *
988  * Switches infer from the 'slave_type' parameter the size of each slave.  All
989  * implementations must support the NXM_OF_IN_PORT 'slave_type' which indicates
990  * that the slaves are OpenFlow port numbers with NXM_LENGTH(NXM_OF_IN_PORT) ==
991  * 2 byte width.  Switches should reject actions which indicate unknown or
992  * unsupported slave types.
993  *
994  * Switches use a strategy dictated by the 'algorithm' parameter to choose a
995  * slave.  If the switch does not support the specified 'algorithm' parameter,
996  * it should reject the action.
997  *
998  * Several algorithms take into account liveness when selecting slaves.  The
999  * liveness of a slave is implementation defined (with one exception), but will
1000  * generally take into account things like its carrier status and the results
1001  * of any link monitoring protocols which happen to be running on it.  In order
1002  * to give controllers a place-holder value, the OFPP_NONE port is always
1003  * considered live.
1004  *
1005  * Some slave selection strategies require the use of a hash function, in which
1006  * case the 'fields' and 'basis' parameters should be populated.  The 'fields'
1007  * parameter (one of NX_HASH_FIELDS_*) designates which parts of the flow to
1008  * hash.  Refer to the definition of "enum nx_hash_fields" for details.  The
1009  * 'basis' parameter is used as a universal hash parameter.  Different values
1010  * of 'basis' yield different hash results.
1011  *
1012  * The 'zero' parameter at the end of the action structure is reserved for
1013  * future use.  Switches are required to reject actions which have nonzero
1014  * bytes in the 'zero' field.
1015  *
1016  * NXAST_BUNDLE actions should have 'ofs_nbits' and 'dst' zeroed.  Switches
1017  * should reject actions which have nonzero bytes in either of these fields.
1018  *
1019  * NXAST_BUNDLE_LOAD stores the OpenFlow port number of the selected slave in
1020  * dst[ofs:ofs+n_bits].  The format and semantics of 'dst' and 'ofs_nbits' are
1021  * similar to those for the NXAST_REG_LOAD action. */
1022 struct nx_action_bundle {
1023     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
1024     ovs_be16 len;               /* Length including slaves. */
1025     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
1026     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_BUNDLE or NXAST_BUNDLE_LOAD. */
1027
1028     /* Slave choice algorithm to apply to hash value. */
1029     ovs_be16 algorithm;         /* One of NX_BD_ALG_*. */
1030
1031     /* What fields to hash and how. */
1032     ovs_be16 fields;            /* One of NX_HASH_FIELDS_*. */
1033     ovs_be16 basis;             /* Universal hash parameter. */
1034
1035     ovs_be32 slave_type;        /* NXM_OF_IN_PORT. */
1036     ovs_be16 n_slaves;          /* Number of slaves. */
1037
1038     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
1039     ovs_be32 dst;               /* Destination. */
1040
1041     uint8_t zero[4];            /* Reserved. Must be zero. */
1042 };
1043 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_bundle) == 32);
1044
1045 /* NXAST_BUNDLE: Bundle slave choice algorithm to apply.
1046  *
1047  * In the descriptions below, 'slaves' is the list of possible slaves in the
1048  * order they appear in the OpenFlow action. */
1049 enum nx_bd_algorithm {
1050     /* Chooses the first live slave listed in the bundle.
1051      *
1052      * O(n_slaves) performance. */
1053     NX_BD_ALG_ACTIVE_BACKUP,
1054
1055     /* for i in [0,n_slaves):
1056      *   weights[i] = hash(flow, i)
1057      * slave = { slaves[i] such that weights[i] >= weights[j] for all j != i }
1058      *
1059      * Redistributes 1/n_slaves of traffic when a slave's liveness changes.
1060      * O(n_slaves) performance.
1061      *
1062      * Uses the 'fields' and 'basis' parameters. */
1063     NX_BD_ALG_HRW /* Highest Random Weight. */
1064 };
1065
1066 \f
1067 /* Action structure for NXAST_DEC_TTL_CNT_IDS.
1068  *
1069  * If the packet is not IPv4 or IPv6, does nothing.  For IPv4 or IPv6, if the
1070  * TTL or hop limit is at least 2, decrements it by 1.  Otherwise, if TTL or
1071  * hop limit is 0 or 1, sends a packet-in to the controllers with each of the
1072  * 'n_controllers' controller IDs specified in 'cnt_ids'.
1073  *
1074  * (This differs from NXAST_DEC_TTL in that for NXAST_DEC_TTL the packet-in is
1075  * sent only to controllers with id 0.)
1076  */
1077 struct nx_action_cnt_ids {
1078     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
1079     ovs_be16 len;               /* Length including slaves. */
1080     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
1081     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_DEC_TTL_CNT_IDS. */
1082
1083     ovs_be16 n_controllers;     /* Number of controllers. */
1084     uint8_t zeros[4];           /* Must be zero. */
1085
1086     /* Followed by 1 or more controller ids.
1087      *
1088      * uint16_t cnt_ids[];        // Controller ids.
1089      * uint8_t pad[];           // Must be 0 to 8-byte align cnt_ids[].
1090      */
1091 };
1092 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_cnt_ids) == 16);
1093
1094 \f
1095 /* Action structure for NXAST_OUTPUT_REG.
1096  *
1097  * Outputs to the OpenFlow port number written to src[ofs:ofs+nbits].
1098  *
1099  * The format and semantics of 'src' and 'ofs_nbits' are similar to those for
1100  * the NXAST_REG_LOAD action.
1101  *
1102  * The acceptable nxm_header values for 'src' are the same as the acceptable
1103  * nxm_header values for the 'src' field of NXAST_REG_MOVE.
1104  *
1105  * The 'max_len' field indicates the number of bytes to send when the chosen
1106  * port is OFPP_CONTROLLER.  Its semantics are equivalent to the 'max_len'
1107  * field of OFPAT_OUTPUT.
1108  *
1109  * The 'zero' field is required to be zeroed for forward compatibility. */
1110 struct nx_action_output_reg {
1111     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
1112     ovs_be16 len;               /* 24. */
1113     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
1114     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_OUTPUT_REG. */
1115
1116     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
1117     ovs_be32 src;               /* Source. */
1118
1119     ovs_be16 max_len;           /* Max length to send to controller. */
1120
1121     uint8_t zero[6];            /* Reserved, must be zero. */
1122 };
1123 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_output_reg) == 24);
1124 \f
1125 /* NXAST_EXIT
1126  *
1127  * Discontinues action processing.
1128  *
1129  * The NXAST_EXIT action causes the switch to immediately halt processing
1130  * actions for the flow.  Any actions which have already been processed are
1131  * executed by the switch.  However, any further actions, including those which
1132  * may be in different tables, or different levels of the NXAST_RESUBMIT
1133  * hierarchy, will be ignored.
1134  *
1135  * Uses the nx_action_header structure. */
1136 \f
1137 /* Flexible flow specifications (aka NXM = Nicira Extended Match).
1138  *
1139  * OpenFlow 1.0 has "struct ofp10_match" for specifying flow matches.  This
1140  * structure is fixed-length and hence difficult to extend.  This section
1141  * describes a more flexible, variable-length flow match, called "nx_match" for
1142  * short, that is also supported by Open vSwitch.  This section also defines a
1143  * replacement for each OpenFlow message that includes struct ofp10_match.
1144  *
1145  *
1146  * Format
1147  * ======
1148  *
1149  * An nx_match is a sequence of zero or more "nxm_entry"s, which are
1150  * type-length-value (TLV) entries, each 5 to 259 (inclusive) bytes long.
1151  * "nxm_entry"s are not aligned on or padded to any multibyte boundary.  The
1152  * first 4 bytes of an nxm_entry are its "header", followed by the entry's
1153  * "body".
1154  *
1155  * An nxm_entry's header is interpreted as a 32-bit word in network byte order:
1156  *
1157  * |<-------------------- nxm_type ------------------>|
1158  * |                                                  |
1159  * |31                              16 15            9| 8 7                0
1160  * +----------------------------------+---------------+--+------------------+
1161  * |            nxm_vendor            |   nxm_field   |hm|    nxm_length    |
1162  * +----------------------------------+---------------+--+------------------+
1163  *
1164  * The most-significant 23 bits of the header are collectively "nxm_type".
1165  * Bits 16...31 are "nxm_vendor", one of the NXM_VENDOR_* values below.  Bits
1166  * 9...15 are "nxm_field", which is a vendor-specific value.  nxm_type normally
1167  * designates a protocol header, such as the Ethernet type, but it can also
1168  * refer to packet metadata, such as the switch port on which a packet arrived.
1169  *
1170  * Bit 8 is "nxm_hasmask" (labeled "hm" above for space reasons).  The meaning
1171  * of this bit is explained later.
1172  *
1173  * The least-significant 8 bits are "nxm_length", a positive integer.  The
1174  * length of the nxm_entry, including the header, is exactly 4 + nxm_length
1175  * bytes.
1176  *
1177  * For a given nxm_vendor, nxm_field, and nxm_hasmask value, nxm_length is a
1178  * constant.  It is included only to allow software to minimally parse
1179  * "nxm_entry"s of unknown types.  (Similarly, for a given nxm_vendor,
1180  * nxm_field, and nxm_length, nxm_hasmask is a constant.)
1181  *
1182  *
1183  * Semantics
1184  * =========
1185  *
1186  * A zero-length nx_match (one with no "nxm_entry"s) matches every packet.
1187  *
1188  * An nxm_entry places a constraint on the packets matched by the nx_match:
1189  *
1190  *   - If nxm_hasmask is 0, the nxm_entry's body contains a value for the
1191  *     field, called "nxm_value".  The nx_match matches only packets in which
1192  *     the field equals nxm_value.
1193  *
1194  *   - If nxm_hasmask is 1, then the nxm_entry's body contains a value for the
1195  *     field (nxm_value), followed by a bitmask of the same length as the
1196  *     value, called "nxm_mask".  For each 1-bit in position J in nxm_mask, the
1197  *     nx_match matches only packets for which bit J in the given field's value
1198  *     matches bit J in nxm_value.  A 0-bit in nxm_mask causes the
1199  *     corresponding bit in nxm_value is ignored (it should be 0; Open vSwitch
1200  *     may enforce this someday), as is the corresponding bit in the field's
1201  *     value.  (The sense of the nxm_mask bits is the opposite of that used by
1202  *     the "wildcards" member of struct ofp10_match.)
1203  *
1204  *     When nxm_hasmask is 1, nxm_length is always even.
1205  *
1206  *     An all-zero-bits nxm_mask is equivalent to omitting the nxm_entry
1207  *     entirely.  An all-one-bits nxm_mask is equivalent to specifying 0 for
1208  *     nxm_hasmask.
1209  *
1210  * When there are multiple "nxm_entry"s, all of the constraints must be met.
1211  *
1212  *
1213  * Mask Restrictions
1214  * =================
1215  *
1216  * Masks may be restricted:
1217  *
1218  *   - Some nxm_types may not support masked wildcards, that is, nxm_hasmask
1219  *     must always be 0 when these fields are specified.  For example, the
1220  *     field that identifies the port on which a packet was received may not be
1221  *     masked.
1222  *
1223  *   - Some nxm_types that do support masked wildcards may only support certain
1224  *     nxm_mask patterns.  For example, fields that have IPv4 address values
1225  *     may be restricted to CIDR masks.
1226  *
1227  * These restrictions should be noted in specifications for individual fields.
1228  * A switch may accept an nxm_hasmask or nxm_mask value that the specification
1229  * disallows, if the switch correctly implements support for that nxm_hasmask
1230  * or nxm_mask value.  A switch must reject an attempt to set up a flow that
1231  * contains a nxm_hasmask or nxm_mask value that it does not support.
1232  *
1233  *
1234  * Prerequisite Restrictions
1235  * =========================
1236  *
1237  * The presence of an nxm_entry with a given nxm_type may be restricted based
1238  * on the presence of or values of other "nxm_entry"s.  For example:
1239  *
1240  *   - An nxm_entry for nxm_type=NXM_OF_IP_TOS is allowed only if it is
1241  *     preceded by another entry with nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0,
1242  *     and nxm_value=0x0800.  That is, matching on the IP source address is
1243  *     allowed only if the Ethernet type is explicitly set to IP.
1244  *
1245  *   - An nxm_entry for nxm_type=NXM_OF_TCP_SRC is allowed only if it is
1246  *     preceded by an entry with nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0, and
1247  *     nxm_value either 0x0800 or 0x86dd, and another with
1248  *     nxm_type=NXM_OF_IP_PROTO, nxm_hasmask=0, nxm_value=6, in that order.
1249  *     That is, matching on the TCP source port is allowed only if the Ethernet
1250  *     type is IP or IPv6 and the IP protocol is TCP.
1251  *
1252  * These restrictions should be noted in specifications for individual fields.
1253  * A switch may implement relaxed versions of these restrictions.  A switch
1254  * must reject an attempt to set up a flow that violates its restrictions.
1255  *
1256  *
1257  * Ordering Restrictions
1258  * =====================
1259  *
1260  * An nxm_entry that has prerequisite restrictions must appear after the
1261  * "nxm_entry"s for its prerequisites.  Ordering of "nxm_entry"s within an
1262  * nx_match is not otherwise constrained.
1263  *
1264  * Any given nxm_type may appear in an nx_match at most once.
1265  *
1266  *
1267  * nxm_entry Examples
1268  * ==================
1269  *
1270  * These examples show the format of a single nxm_entry with particular
1271  * nxm_hasmask and nxm_length values.  The diagrams are labeled with field
1272  * numbers and byte indexes.
1273  *
1274  *
1275  * 8-bit nxm_value, nxm_hasmask=1, nxm_length=2:
1276  *
1277  *  0          3  4   5
1278  * +------------+---+---+
1279  * |   header   | v | m |
1280  * +------------+---+---+
1281  *
1282  *
1283  * 16-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=2:
1284  *
1285  *  0          3 4    5
1286  * +------------+------+
1287  * |   header   | value|
1288  * +------------+------+
1289  *
1290  *
1291  * 32-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=4:
1292  *
1293  *  0          3 4           7
1294  * +------------+-------------+
1295  * |   header   |  nxm_value  |
1296  * +------------+-------------+
1297  *
1298  *
1299  * 48-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=6:
1300  *
1301  *  0          3 4                9
1302  * +------------+------------------+
1303  * |   header   |     nxm_value    |
1304  * +------------+------------------+
1305  *
1306  *
1307  * 48-bit nxm_value, nxm_hasmask=1, nxm_length=12:
1308  *
1309  *  0          3 4                9 10              15
1310  * +------------+------------------+------------------+
1311  * |   header   |     nxm_value    |      nxm_mask    |
1312  * +------------+------------------+------------------+
1313  *
1314  *
1315  * Error Reporting
1316  * ===============
1317  *
1318  * A switch should report an error in an nx_match using error type
1319  * OFPET_BAD_REQUEST and one of the NXBRC_NXM_* codes.  Ideally the switch
1320  * should report a specific error code, if one is assigned for the particular
1321  * problem, but NXBRC_NXM_INVALID is also available to report a generic
1322  * nx_match error.
1323  */
1324
1325 #define NXM_HEADER__(VENDOR, FIELD, HASMASK, LENGTH) \
1326     (((VENDOR) << 16) | ((FIELD) << 9) | ((HASMASK) << 8) | (LENGTH))
1327 #define NXM_HEADER(VENDOR, FIELD, LENGTH) \
1328     NXM_HEADER__(VENDOR, FIELD, 0, LENGTH)
1329 #define NXM_HEADER_W(VENDOR, FIELD, LENGTH) \
1330     NXM_HEADER__(VENDOR, FIELD, 1, (LENGTH) * 2)
1331 #define NXM_VENDOR(HEADER) ((HEADER) >> 16)
1332 #define NXM_FIELD(HEADER) (((HEADER) >> 9) & 0x7f)
1333 #define NXM_TYPE(HEADER) (((HEADER) >> 9) & 0x7fffff)
1334 #define NXM_HASMASK(HEADER) (((HEADER) >> 8) & 1)
1335 #define NXM_LENGTH(HEADER) ((HEADER) & 0xff)
1336
1337 #define NXM_MAKE_WILD_HEADER(HEADER) \
1338         NXM_HEADER_W(NXM_VENDOR(HEADER), NXM_FIELD(HEADER), NXM_LENGTH(HEADER))
1339
1340 /* ## ------------------------------- ## */
1341 /* ## OpenFlow 1.0-compatible fields. ## */
1342 /* ## ------------------------------- ## */
1343
1344 /* Physical or virtual port on which the packet was received.
1345  *
1346  * Prereqs: None.
1347  *
1348  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1349  *
1350  * Masking: Not maskable. */
1351 #define NXM_OF_IN_PORT    NXM_HEADER  (0x0000,  0, 2)
1352
1353 /* Source or destination address in Ethernet header.
1354  *
1355  * Prereqs: None.
1356  *
1357  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1358  *
1359  * Masking: Fully maskable, in versions 1.8 and later. Earlier versions only
1360  *   supported the following masks for NXM_OF_ETH_DST_W: 00:00:00:00:00:00,
1361  *   fe:ff:ff:ff:ff:ff, 01:00:00:00:00:00, ff:ff:ff:ff:ff:ff. */
1362 #define NXM_OF_ETH_DST    NXM_HEADER  (0x0000,  1, 6)
1363 #define NXM_OF_ETH_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0000,  1, 6)
1364 #define NXM_OF_ETH_SRC    NXM_HEADER  (0x0000,  2, 6)
1365 #define NXM_OF_ETH_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0000,  2, 6)
1366
1367 /* Packet's Ethernet type.
1368  *
1369  * For an Ethernet II packet this is taken from the Ethernet header.  For an
1370  * 802.2 LLC+SNAP header with OUI 00-00-00 this is taken from the SNAP header.
1371  * A packet that has neither format has value 0x05ff
1372  * (OFP_DL_TYPE_NOT_ETH_TYPE).
1373  *
1374  * For a packet with an 802.1Q header, this is the type of the encapsulated
1375  * frame.
1376  *
1377  * Prereqs: None.
1378  *
1379  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1380  *
1381  * Masking: Not maskable. */
1382 #define NXM_OF_ETH_TYPE   NXM_HEADER  (0x0000,  3, 2)
1383
1384 /* 802.1Q TCI.
1385  *
1386  * For a packet with an 802.1Q header, this is the Tag Control Information
1387  * (TCI) field, with the CFI bit forced to 1.  For a packet with no 802.1Q
1388  * header, this has value 0.
1389  *
1390  * Prereqs: None.
1391  *
1392  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1393  *
1394  * Masking: Arbitrary masks.
1395  *
1396  * This field can be used in various ways:
1397  *
1398  *   - If it is not constrained at all, the nx_match matches packets without
1399  *     an 802.1Q header or with an 802.1Q header that has any TCI value.
1400  *
1401  *   - Testing for an exact match with 0 matches only packets without an
1402  *     802.1Q header.
1403  *
1404  *   - Testing for an exact match with a TCI value with CFI=1 matches packets
1405  *     that have an 802.1Q header with a specified VID and PCP.
1406  *
1407  *   - Testing for an exact match with a nonzero TCI value with CFI=0 does
1408  *     not make sense.  The switch may reject this combination.
1409  *
1410  *   - Testing with a specific VID and CFI=1, with nxm_mask=0x1fff, matches
1411  *     packets that have an 802.1Q header with that VID (and any PCP).
1412  *
1413  *   - Testing with a specific PCP and CFI=1, with nxm_mask=0xf000, matches
1414  *     packets that have an 802.1Q header with that PCP (and any VID).
1415  *
1416  *   - Testing with nxm_value=0, nxm_mask=0x0fff matches packets with no 802.1Q
1417  *     header or with an 802.1Q header with a VID of 0.
1418  *
1419  *   - Testing with nxm_value=0, nxm_mask=0xe000 matches packets with no 802.1Q
1420  *     header or with an 802.1Q header with a PCP of 0.
1421  *
1422  *   - Testing with nxm_value=0, nxm_mask=0xefff matches packets with no 802.1Q
1423  *     header or with an 802.1Q header with both VID and PCP of 0.
1424  */
1425 #define NXM_OF_VLAN_TCI   NXM_HEADER  (0x0000,  4, 2)
1426 #define NXM_OF_VLAN_TCI_W NXM_HEADER_W(0x0000,  4, 2)
1427
1428 /* The "type of service" byte of the IP header, with the ECN bits forced to 0.
1429  *
1430  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1431  *
1432  * Format: 8-bit integer with 2 least-significant bits forced to 0.
1433  *
1434  * Masking: Not maskable. */
1435 #define NXM_OF_IP_TOS     NXM_HEADER  (0x0000,  5, 1)
1436
1437 /* The "protocol" byte in the IP header.
1438  *
1439  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1440  *
1441  * Format: 8-bit integer.
1442  *
1443  * Masking: Not maskable. */
1444 #define NXM_OF_IP_PROTO   NXM_HEADER  (0x0000,  6, 1)
1445
1446 /* The source or destination address in the IP header.
1447  *
1448  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0800 exactly.
1449  *
1450  * Format: 32-bit integer in network byte order.
1451  *
1452  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.8 and later.  In earlier
1453  *   versions, only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1454  *   high-order bits set to 1 and the other 32-N bits set to 0. */
1455 #define NXM_OF_IP_SRC     NXM_HEADER  (0x0000,  7, 4)
1456 #define NXM_OF_IP_SRC_W   NXM_HEADER_W(0x0000,  7, 4)
1457 #define NXM_OF_IP_DST     NXM_HEADER  (0x0000,  8, 4)
1458 #define NXM_OF_IP_DST_W   NXM_HEADER_W(0x0000,  8, 4)
1459
1460 /* The source or destination port in the TCP header.
1461  *
1462  * Prereqs:
1463  *   NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1464  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 6 exactly.
1465  *
1466  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1467  *
1468  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.6 and later.  Not maskable, in
1469  *   earlier versions. */
1470 #define NXM_OF_TCP_SRC    NXM_HEADER  (0x0000,  9, 2)
1471 #define NXM_OF_TCP_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0000,  9, 2)
1472 #define NXM_OF_TCP_DST    NXM_HEADER  (0x0000, 10, 2)
1473 #define NXM_OF_TCP_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 10, 2)
1474
1475 /* The source or destination port in the UDP header.
1476  *
1477  * Prereqs:
1478  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match either 0x0800 or 0x86dd.
1479  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 17 exactly.
1480  *
1481  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1482  *
1483  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.6 and later.  Not maskable, in
1484  *   earlier versions. */
1485 #define NXM_OF_UDP_SRC    NXM_HEADER  (0x0000, 11, 2)
1486 #define NXM_OF_UDP_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 11, 2)
1487 #define NXM_OF_UDP_DST    NXM_HEADER  (0x0000, 12, 2)
1488 #define NXM_OF_UDP_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 12, 2)
1489
1490 /* The type or code in the ICMP header.
1491  *
1492  * Prereqs:
1493  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0800 exactly.
1494  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 1 exactly.
1495  *
1496  * Format: 8-bit integer.
1497  *
1498  * Masking: Not maskable. */
1499 #define NXM_OF_ICMP_TYPE  NXM_HEADER  (0x0000, 13, 1)
1500 #define NXM_OF_ICMP_CODE  NXM_HEADER  (0x0000, 14, 1)
1501
1502 /* ARP opcode.
1503  *
1504  * For an Ethernet+IP ARP packet, the opcode in the ARP header.  Always 0
1505  * otherwise.  Only ARP opcodes between 1 and 255 should be specified for
1506  * matching.
1507  *
1508  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match either 0x0806 or 0x8035.
1509  *
1510  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1511  *
1512  * Masking: Not maskable. */
1513 #define NXM_OF_ARP_OP     NXM_HEADER  (0x0000, 15, 2)
1514
1515 /* For an Ethernet+IP ARP packet, the source or target protocol address
1516  * in the ARP header.  Always 0 otherwise.
1517  *
1518  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match either 0x0806 or 0x8035.
1519  *
1520  * Format: 32-bit integer in network byte order.
1521  *
1522  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.8 and later.  In earlier
1523  *   versions, only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1524  *   high-order bits set to 1 and the other 32-N bits set to 0. */
1525 #define NXM_OF_ARP_SPA    NXM_HEADER  (0x0000, 16, 4)
1526 #define NXM_OF_ARP_SPA_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 16, 4)
1527 #define NXM_OF_ARP_TPA    NXM_HEADER  (0x0000, 17, 4)
1528 #define NXM_OF_ARP_TPA_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 17, 4)
1529
1530 /* ## ------------------------ ## */
1531 /* ## Nicira match extensions. ## */
1532 /* ## ------------------------ ## */
1533
1534 /* Metadata registers.
1535  *
1536  * Registers initially have value 0.  Actions allow register values to be
1537  * manipulated.
1538  *
1539  * Prereqs: None.
1540  *
1541  * Format: Array of 32-bit integer registers.  Space is reserved for up to
1542  *   NXM_NX_MAX_REGS registers, but switches may implement fewer.
1543  *
1544  * Masking: Arbitrary masks. */
1545 #define NXM_NX_MAX_REGS 16
1546 #define NXM_NX_REG(IDX)   NXM_HEADER  (0x0001, IDX, 4)
1547 #define NXM_NX_REG_W(IDX) NXM_HEADER_W(0x0001, IDX, 4)
1548 #define NXM_NX_REG_IDX(HEADER) NXM_FIELD(HEADER)
1549 #define NXM_IS_NX_REG(HEADER) (!((((HEADER) ^ NXM_NX_REG0)) & 0xffffe1ff))
1550 #define NXM_IS_NX_REG_W(HEADER) (!((((HEADER) ^ NXM_NX_REG0_W)) & 0xffffe1ff))
1551 #define NXM_NX_REG0       NXM_HEADER  (0x0001, 0, 4)
1552 #define NXM_NX_REG0_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 0, 4)
1553 #define NXM_NX_REG1       NXM_HEADER  (0x0001, 1, 4)
1554 #define NXM_NX_REG1_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 1, 4)
1555 #define NXM_NX_REG2       NXM_HEADER  (0x0001, 2, 4)
1556 #define NXM_NX_REG2_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 2, 4)
1557 #define NXM_NX_REG3       NXM_HEADER  (0x0001, 3, 4)
1558 #define NXM_NX_REG3_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 3, 4)
1559 #define NXM_NX_REG4       NXM_HEADER  (0x0001, 4, 4)
1560 #define NXM_NX_REG4_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 4, 4)
1561 #define NXM_NX_REG5       NXM_HEADER  (0x0001, 5, 4)
1562 #define NXM_NX_REG5_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 5, 4)
1563 #define NXM_NX_REG6       NXM_HEADER  (0x0001, 6, 4)
1564 #define NXM_NX_REG6_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 6, 4)
1565 #define NXM_NX_REG7       NXM_HEADER  (0x0001, 7, 4)
1566 #define NXM_NX_REG7_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 7, 4)
1567
1568 /* Tunnel ID.
1569  *
1570  * For a packet received via a GRE, VXLAN or LISP tunnel including a (32-bit)
1571  * key, the key is stored in the low 32-bits and the high bits are zeroed.  For
1572  * other packets, the value is 0.
1573  *
1574  * All zero bits, for packets not received via a keyed tunnel.
1575  *
1576  * Prereqs: None.
1577  *
1578  * Format: 64-bit integer in network byte order.
1579  *
1580  * Masking: Arbitrary masks. */
1581 #define NXM_NX_TUN_ID     NXM_HEADER  (0x0001, 16, 8)
1582 #define NXM_NX_TUN_ID_W   NXM_HEADER_W(0x0001, 16, 8)
1583
1584 /* For an Ethernet+IP ARP packet, the source or target hardware address
1585  * in the ARP header.  Always 0 otherwise.
1586  *
1587  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match either 0x0806 or 0x8035.
1588  *
1589  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1590  *
1591  * Masking: Not maskable. */
1592 #define NXM_NX_ARP_SHA    NXM_HEADER  (0x0001, 17, 6)
1593 #define NXM_NX_ARP_THA    NXM_HEADER  (0x0001, 18, 6)
1594
1595 /* The source or destination address in the IPv6 header.
1596  *
1597  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1598  *
1599  * Format: 128-bit IPv6 address.
1600  *
1601  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.8 and later.  In previous
1602  *   versions, only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1603  *   high-order bits set to 1 and the other 128-N bits set to 0. */
1604 #define NXM_NX_IPV6_SRC    NXM_HEADER  (0x0001, 19, 16)
1605 #define NXM_NX_IPV6_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0001, 19, 16)
1606 #define NXM_NX_IPV6_DST    NXM_HEADER  (0x0001, 20, 16)
1607 #define NXM_NX_IPV6_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0001, 20, 16)
1608
1609 /* The type or code in the ICMPv6 header.
1610  *
1611  * Prereqs:
1612  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1613  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1614  *
1615  * Format: 8-bit integer.
1616  *
1617  * Masking: Not maskable. */
1618 #define NXM_NX_ICMPV6_TYPE NXM_HEADER  (0x0001, 21, 1)
1619 #define NXM_NX_ICMPV6_CODE NXM_HEADER  (0x0001, 22, 1)
1620
1621 /* The target address in an IPv6 Neighbor Discovery message.
1622  *
1623  * Prereqs:
1624  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1625  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1626  *   NXM_OF_ICMPV6_TYPE must be either 135 or 136.
1627  *
1628  * Format: 128-bit IPv6 address.
1629  *
1630  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.8 and later.  In previous
1631  *   versions, only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1632  *   high-order bits set to 1 and the other 128-N bits set to 0. */
1633 #define NXM_NX_ND_TARGET     NXM_HEADER    (0x0001, 23, 16)
1634 #define NXM_NX_ND_TARGET_W   NXM_HEADER_W  (0x0001, 23, 16)
1635
1636 /* The source link-layer address option in an IPv6 Neighbor Discovery
1637  * message.
1638  *
1639  * Prereqs:
1640  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1641  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1642  *   NXM_OF_ICMPV6_TYPE must be exactly 135.
1643  *
1644  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1645  *
1646  * Masking: Not maskable. */
1647 #define NXM_NX_ND_SLL      NXM_HEADER  (0x0001, 24, 6)
1648
1649 /* The target link-layer address option in an IPv6 Neighbor Discovery
1650  * message.
1651  *
1652  * Prereqs:
1653  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1654  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1655  *   NXM_OF_ICMPV6_TYPE must be exactly 136.
1656  *
1657  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1658  *
1659  * Masking: Not maskable. */
1660 #define NXM_NX_ND_TLL      NXM_HEADER  (0x0001, 25, 6)
1661
1662 /* IP fragment information.
1663  *
1664  * Prereqs:
1665  *   NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1666  *
1667  * Format: 8-bit value with one of the values 0, 1, or 3, as described below.
1668  *
1669  * Masking: Fully maskable.
1670  *
1671  * This field has three possible values:
1672  *
1673  *   - A packet that is not an IP fragment has value 0.
1674  *
1675  *   - A packet that is an IP fragment with offset 0 (the first fragment) has
1676  *     bit 0 set and thus value 1.
1677  *
1678  *   - A packet that is an IP fragment with nonzero offset has bits 0 and 1 set
1679  *     and thus value 3.
1680  *
1681  * NX_IP_FRAG_ANY and NX_IP_FRAG_LATER are declared to symbolically represent
1682  * the meanings of bits 0 and 1.
1683  *
1684  * The switch may reject matches against values that can never appear.
1685  *
1686  * It is important to understand how this field interacts with the OpenFlow IP
1687  * fragment handling mode:
1688  *
1689  *   - In OFPC_FRAG_DROP mode, the OpenFlow switch drops all IP fragments
1690  *     before they reach the flow table, so every packet that is available for
1691  *     matching will have value 0 in this field.
1692  *
1693  *   - Open vSwitch does not implement OFPC_FRAG_REASM mode, but if it did then
1694  *     IP fragments would be reassembled before they reached the flow table and
1695  *     again every packet available for matching would always have value 0.
1696  *
1697  *   - In OFPC_FRAG_NORMAL mode, all three values are possible, but OpenFlow
1698  *     1.0 says that fragments' transport ports are always 0, even for the
1699  *     first fragment, so this does not provide much extra information.
1700  *
1701  *   - In OFPC_FRAG_NX_MATCH mode, all three values are possible.  For
1702  *     fragments with offset 0, Open vSwitch makes L4 header information
1703  *     available.
1704  */
1705 #define NXM_NX_IP_FRAG     NXM_HEADER  (0x0001, 26, 1)
1706 #define NXM_NX_IP_FRAG_W   NXM_HEADER_W(0x0001, 26, 1)
1707
1708 /* Bits in the value of NXM_NX_IP_FRAG. */
1709 #define NX_IP_FRAG_ANY   (1 << 0) /* Is this a fragment? */
1710 #define NX_IP_FRAG_LATER (1 << 1) /* Is this a fragment with nonzero offset? */
1711
1712 /* The flow label in the IPv6 header.
1713  *
1714  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1715  *
1716  * Format: 20-bit IPv6 flow label in least-significant bits.
1717  *
1718  * Masking: Not maskable. */
1719 #define NXM_NX_IPV6_LABEL  NXM_HEADER  (0x0001, 27, 4)
1720
1721 /* The ECN of the IP header.
1722  *
1723  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1724  *
1725  * Format: ECN in the low-order 2 bits.
1726  *
1727  * Masking: Not maskable. */
1728 #define NXM_NX_IP_ECN      NXM_HEADER  (0x0001, 28, 1)
1729
1730 /* The time-to-live/hop limit of the IP header.
1731  *
1732  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1733  *
1734  * Format: 8-bit integer.
1735  *
1736  * Masking: Not maskable. */
1737 #define NXM_NX_IP_TTL      NXM_HEADER  (0x0001, 29, 1)
1738
1739 /* Flow cookie.
1740  *
1741  * This may be used to gain the OpenFlow 1.1-like ability to restrict
1742  * certain NXM-based Flow Mod and Flow Stats Request messages to flows
1743  * with specific cookies.  See the "nx_flow_mod" and "nx_flow_stats_request"
1744  * structure definitions for more details.  This match is otherwise not
1745  * allowed.
1746  *
1747  * Prereqs: None.
1748  *
1749  * Format: 64-bit integer in network byte order.
1750  *
1751  * Masking: Arbitrary masks. */
1752 #define NXM_NX_COOKIE     NXM_HEADER  (0x0001, 30, 8)
1753 #define NXM_NX_COOKIE_W   NXM_HEADER_W(0x0001, 30, 8)
1754
1755 /* The source or destination address in the outer IP header of a tunneled
1756  * packet.
1757  *
1758  * For non-tunneled packets, the value is 0.
1759  *
1760  * Prereqs: None.
1761  *
1762  * Format: 32-bit integer in network byte order.
1763  *
1764  * Masking: Fully maskable. */
1765 #define NXM_NX_TUN_IPV4_SRC   NXM_HEADER  (0x0001, 31, 4)
1766 #define NXM_NX_TUN_IPV4_SRC_W NXM_HEADER_W(0x0001, 31, 4)
1767 #define NXM_NX_TUN_IPV4_DST   NXM_HEADER  (0x0001, 32, 4)
1768 #define NXM_NX_TUN_IPV4_DST_W NXM_HEADER_W(0x0001, 32, 4)
1769
1770 /* ## --------------------- ## */
1771 /* ## Requests and replies. ## */
1772 /* ## --------------------- ## */
1773
1774 enum nx_flow_format {
1775     NXFF_OPENFLOW10 = 0,         /* Standard OpenFlow 1.0 compatible. */
1776     NXFF_NXM = 2                 /* Nicira extended match. */
1777 };
1778
1779 /* NXT_SET_FLOW_FORMAT request. */
1780 struct nx_set_flow_format {
1781     ovs_be32 format;            /* One of NXFF_*. */
1782 };
1783 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_set_flow_format) == 4);
1784
1785 /* NXT_FLOW_MOD (analogous to OFPT_FLOW_MOD).
1786  *
1787  * It is possible to limit flow deletions and modifications to certain
1788  * cookies by using the NXM_NX_COOKIE(_W) matches.  The "cookie" field
1789  * is used only to add or modify flow cookies.
1790  */
1791 struct nx_flow_mod {
1792     ovs_be64 cookie;              /* Opaque controller-issued identifier. */
1793     ovs_be16 command;             /* OFPFC_* + possibly a table ID (see comment
1794                                    * on struct nx_flow_mod_table_id). */
1795     ovs_be16 idle_timeout;        /* Idle time before discarding (seconds). */
1796     ovs_be16 hard_timeout;        /* Max time before discarding (seconds). */
1797     ovs_be16 priority;            /* Priority level of flow entry. */
1798     ovs_be32 buffer_id;           /* Buffered packet to apply to (or -1).
1799                                      Not meaningful for OFPFC_DELETE*. */
1800     ovs_be16 out_port;            /* For OFPFC_DELETE* commands, require
1801                                      matching entries to include this as an
1802                                      output port.  A value of OFPP_NONE
1803                                      indicates no restriction. */
1804     ovs_be16 flags;               /* One of OFPFF_*. */
1805     ovs_be16 match_len;           /* Size of nx_match. */
1806     uint8_t pad[6];               /* Align to 64-bits. */
1807     /* Followed by:
1808      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1809      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1810      *     all-zero bytes, then
1811      *   - Actions to fill out the remainder of the message length (always a
1812      *     multiple of 8).
1813      */
1814 };
1815 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_mod) == 32);
1816
1817 /* NXT_FLOW_REMOVED (analogous to OFPT_FLOW_REMOVED).
1818  *
1819  * 'table_id' is present only in Open vSwitch 1.11 and later.  In earlier
1820  * versions of Open vSwitch, this is a padding byte that is always zeroed.
1821  * Therefore, a 'table_id' value of 0 indicates that the table ID is not known,
1822  * and other values may be interpreted as one more than the flow's former table
1823  * ID. */
1824 struct nx_flow_removed {
1825     ovs_be64 cookie;          /* Opaque controller-issued identifier. */
1826     ovs_be16 priority;        /* Priority level of flow entry. */
1827     uint8_t reason;           /* One of OFPRR_*. */
1828     uint8_t table_id;         /* Flow's former table ID, plus one. */
1829     ovs_be32 duration_sec;    /* Time flow was alive in seconds. */
1830     ovs_be32 duration_nsec;   /* Time flow was alive in nanoseconds beyond
1831                                  duration_sec. */
1832     ovs_be16 idle_timeout;    /* Idle timeout from original flow mod. */
1833     ovs_be16 match_len;       /* Size of nx_match. */
1834     ovs_be64 packet_count;
1835     ovs_be64 byte_count;
1836     /* Followed by:
1837      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1838      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1839      *     all-zero bytes. */
1840 };
1841 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_removed) == 40);
1842
1843 /* Nicira vendor stats request of type NXST_FLOW (analogous to OFPST_FLOW
1844  * request).
1845  *
1846  * It is possible to limit matches to certain cookies by using the
1847  * NXM_NX_COOKIE and NXM_NX_COOKIE_W matches.
1848  */
1849 struct nx_flow_stats_request {
1850     ovs_be16 out_port;        /* Require matching entries to include this
1851                                  as an output port.  A value of OFPP_NONE
1852                                  indicates no restriction. */
1853     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
1854     uint8_t table_id;         /* ID of table to read (from ofp_table_stats)
1855                                  or 0xff for all tables. */
1856     uint8_t pad[3];           /* Align to 64 bits. */
1857     /* Followed by:
1858      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1859      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1860      *     all-zero bytes, which must also exactly fill out the length of the
1861      *     message.
1862      */
1863 };
1864 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_stats_request) == 8);
1865
1866 /* Body for Nicira vendor stats reply of type NXST_FLOW (analogous to
1867  * OFPST_FLOW reply).
1868  *
1869  * The values of 'idle_age' and 'hard_age' are only meaningful when talking to
1870  * a switch that implements the NXT_FLOW_AGE extension.  Zero means that the
1871  * true value is unknown, perhaps because hardware does not track the value.
1872  * (Zero is also the value that one should ordinarily expect to see talking to
1873  * a switch that does not implement NXT_FLOW_AGE, since those switches zero the
1874  * padding bytes that these fields replaced.)  A nonzero value X represents X-1
1875  * seconds.  A value of 65535 represents 65534 or more seconds.
1876  *
1877  * 'idle_age' is the number of seconds that the flow has been idle, that is,
1878  * the number of seconds since a packet passed through the flow.  'hard_age' is
1879  * the number of seconds since the flow was last modified (e.g. OFPFC_MODIFY or
1880  * OFPFC_MODIFY_STRICT).  (The 'duration_*' fields are the elapsed time since
1881  * the flow was added, regardless of subsequent modifications.)
1882  *
1883  * For a flow with an idle or hard timeout, 'idle_age' or 'hard_age',
1884  * respectively, will ordinarily be smaller than the timeout, but flow
1885  * expiration times are only approximate and so one must be prepared to
1886  * tolerate expirations that occur somewhat early or late.
1887  */
1888 struct nx_flow_stats {
1889     ovs_be16 length;          /* Length of this entry. */
1890     uint8_t table_id;         /* ID of table flow came from. */
1891     uint8_t pad;
1892     ovs_be32 duration_sec;    /* Time flow has been alive in seconds. */
1893     ovs_be32 duration_nsec;   /* Time flow has been alive in nanoseconds
1894                                  beyond duration_sec. */
1895     ovs_be16 priority;        /* Priority of the entry. */
1896     ovs_be16 idle_timeout;    /* Number of seconds idle before expiration. */
1897     ovs_be16 hard_timeout;    /* Number of seconds before expiration. */
1898     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
1899     ovs_be16 idle_age;        /* Seconds since last packet, plus one. */
1900     ovs_be16 hard_age;        /* Seconds since last modification, plus one. */
1901     ovs_be64 cookie;          /* Opaque controller-issued identifier. */
1902     ovs_be64 packet_count;    /* Number of packets, UINT64_MAX if unknown. */
1903     ovs_be64 byte_count;      /* Number of bytes, UINT64_MAX if unknown. */
1904     /* Followed by:
1905      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1906      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1907      *     all-zero bytes, then
1908      *   - Actions to fill out the remainder 'length' bytes (always a multiple
1909      *     of 8).
1910      */
1911 };
1912 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_stats) == 48);
1913
1914 /* Nicira vendor stats request of type NXST_AGGREGATE (analogous to
1915  * OFPST_AGGREGATE request).
1916  *
1917  * The reply format is identical to the reply format for OFPST_AGGREGATE,
1918  * except for the header. */
1919 struct nx_aggregate_stats_request {
1920     ovs_be16 out_port;        /* Require matching entries to include this
1921                                  as an output port.  A value of OFPP_NONE
1922                                  indicates no restriction. */
1923     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
1924     uint8_t table_id;         /* ID of table to read (from ofp_table_stats)
1925                                  or 0xff for all tables. */
1926     uint8_t pad[3];           /* Align to 64 bits. */
1927     /* Followed by:
1928      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1929      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1930      *     all-zero bytes, which must also exactly fill out the length of the
1931      *     message.
1932      */
1933 };
1934 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_aggregate_stats_request) == 8);
1935 \f
1936 /* NXT_SET_CONTROLLER_ID.
1937  *
1938  * Each OpenFlow controller connection has a 16-bit identifier that is
1939  * initially 0.  This message changes the connection's ID to 'id'.
1940  *
1941  * Controller connection IDs need not be unique.
1942  *
1943  * The NXAST_CONTROLLER action is the only current user of controller
1944  * connection IDs. */
1945 struct nx_controller_id {
1946     uint8_t zero[6];            /* Must be zero. */
1947     ovs_be16 controller_id;     /* New controller connection ID. */
1948 };
1949 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_controller_id) == 8);
1950
1951 /* Action structure for NXAST_CONTROLLER.
1952  *
1953  * This generalizes using OFPAT_OUTPUT to send a packet to OFPP_CONTROLLER.  In
1954  * addition to the 'max_len' that OFPAT_OUTPUT supports, it also allows
1955  * specifying:
1956  *
1957  *    - 'reason': The reason code to use in the ofp_packet_in or nx_packet_in.
1958  *
1959  *    - 'controller_id': The ID of the controller connection to which the
1960  *      ofp_packet_in should be sent.  The ofp_packet_in or nx_packet_in is
1961  *      sent only to controllers that have the specified controller connection
1962  *      ID.  See "struct nx_controller_id" for more information. */
1963 struct nx_action_controller {
1964     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
1965     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
1966     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
1967     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_CONTROLLER. */
1968     ovs_be16 max_len;               /* Maximum length to send to controller. */
1969     ovs_be16 controller_id;         /* Controller ID to send packet-in. */
1970     uint8_t reason;                 /* enum ofp_packet_in_reason (OFPR_*). */
1971     uint8_t zero;                   /* Must be zero. */
1972 };
1973 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_controller) == 16);
1974 \f
1975 /* Flow Table Monitoring
1976  * =====================
1977  *
1978  * NXST_FLOW_MONITOR allows a controller to keep track of changes to OpenFlow
1979  * flow table(s) or subsets of them, with the following workflow:
1980  *
1981  * 1. The controller sends an NXST_FLOW_MONITOR request to begin monitoring
1982  *    flows.  The 'id' in the request must be unique among all monitors that
1983  *    the controller has started and not yet canceled on this OpenFlow
1984  *    connection.
1985  *
1986  * 2. The switch responds with an NXST_FLOW_MONITOR reply.  If the request's
1987  *    'flags' included NXFMF_INITIAL, the reply includes all the flows that
1988  *    matched the request at the time of the request (with event NXFME_ADDED).
1989  *    If 'flags' did not include NXFMF_INITIAL, the reply is empty.
1990  *
1991  *    The reply uses the xid of the request (as do all replies to OpenFlow
1992  *    requests).
1993  *
1994  * 3. Whenever a change to a flow table entry matches some outstanding monitor
1995  *    request's criteria and flags, the switch sends a notification to the
1996  *    controller as an additional NXST_FLOW_MONITOR reply with xid 0.
1997  *
1998  *    When multiple outstanding monitors match a single change, only a single
1999  *    notification is sent.  This merged notification includes the information
2000  *    requested in any of the individual monitors.  That is, if any of the
2001  *    matching monitors requests actions (NXFMF_ACTIONS), the notification
2002  *    includes actions, and if any of the monitors request full changes for the
2003  *    controller's own changes (NXFMF_OWN), the controller's own changes will
2004  *    be included in full.
2005  *
2006  * 4. The controller may cancel a monitor with NXT_FLOW_MONITOR_CANCEL.  No
2007  *    further notifications will be sent on the basis of the canceled monitor
2008  *    afterward.
2009  *
2010  *
2011  * Buffer Management
2012  * =================
2013  *
2014  * OpenFlow messages for flow monitor notifications can overflow the buffer
2015  * space available to the switch, either temporarily (e.g. due to network
2016  * conditions slowing OpenFlow traffic) or more permanently (e.g. the sustained
2017  * rate of flow table change exceeds the network bandwidth between switch and
2018  * controller).
2019  *
2020  * When Open vSwitch's notification buffer space reaches a limiting threshold,
2021  * OVS reacts as follows:
2022  *
2023  * 1. OVS sends an NXT_FLOW_MONITOR_PAUSED message to the controller, following
2024  *    all the already queued notifications.  After it receives this message,
2025  *    the controller knows that its view of the flow table, as represented by
2026  *    flow monitor notifications, is incomplete.
2027  *
2028  * 2. As long as the notification buffer is not empty:
2029  *
2030  *        - NXMFE_ADD and NXFME_MODIFIED notifications will not be sent.
2031  *
2032  *        - NXFME_DELETED notifications will still be sent, but only for flows
2033  *          that existed before OVS sent NXT_FLOW_MONITOR_PAUSED.
2034  *
2035  *        - NXFME_ABBREV notifications will not be sent.  They are treated as
2036  *          the expanded version (and therefore only the NXFME_DELETED
2037  *          components, if any, are sent).
2038  *
2039  * 3. When the notification buffer empties, OVS sends NXFME_ADD notifications
2040  *    for flows added since the buffer reached its limit and NXFME_MODIFIED
2041  *    notifications for flows that existed before the limit was reached and
2042  *    changed after the limit was reached.
2043  *
2044  * 4. OVS sends an NXT_FLOW_MONITOR_RESUMED message to the controller.  After
2045  *    it receives this message, the controller knows that its view of the flow
2046  *    table, as represented by flow monitor notifications, is again complete.
2047  *
2048  * This allows the maximum buffer space requirement for notifications to be
2049  * bounded by the limit plus the maximum number of supported flows.
2050  *
2051  *
2052  * "Flow Removed" messages
2053  * =======================
2054  *
2055  * The flow monitor mechanism is independent of OFPT_FLOW_REMOVED and
2056  * NXT_FLOW_REMOVED.  Flow monitor updates for deletion are sent if
2057  * NXFMF_DELETE is set on a monitor, regardless of whether the
2058  * OFPFF_SEND_FLOW_REM flag was set when the flow was added. */
2059
2060 /* NXST_FLOW_MONITOR request.
2061  *
2062  * The NXST_FLOW_MONITOR request's body consists of an array of zero or more
2063  * instances of this structure.  The request arranges to monitor the flows
2064  * that match the specified criteria, which are interpreted in the same way as
2065  * for NXST_FLOW.
2066  *
2067  * 'id' identifies a particular monitor for the purpose of allowing it to be
2068  * canceled later with NXT_FLOW_MONITOR_CANCEL.  'id' must be unique among
2069  * existing monitors that have not already been canceled.
2070  *
2071  * The reply includes the initial flow matches for monitors that have the
2072  * NXFMF_INITIAL flag set.  No single flow will be included in the reply more
2073  * than once, even if more than one requested monitor matches that flow.  The
2074  * reply will be empty if none of the monitors has NXFMF_INITIAL set or if none
2075  * of the monitors initially matches any flows.
2076  *
2077  * For NXFMF_ADD, an event will be reported if 'out_port' matches against the
2078  * actions of the flow being added or, for a flow that is replacing an existing
2079  * flow, if 'out_port' matches against the actions of the flow being replaced.
2080  * For NXFMF_DELETE, 'out_port' matches against the actions of a flow being
2081  * deleted.  For NXFMF_MODIFY, an event will be reported if 'out_port' matches
2082  * either the old or the new actions. */
2083 struct nx_flow_monitor_request {
2084     ovs_be32 id;                /* Controller-assigned ID for this monitor. */
2085     ovs_be16 flags;             /* NXFMF_*. */
2086     ovs_be16 out_port;          /* Required output port, if not OFPP_NONE. */
2087     ovs_be16 match_len;         /* Length of nx_match. */
2088     uint8_t table_id;           /* One table's ID or 0xff for all tables. */
2089     uint8_t zeros[5];           /* Align to 64 bits (must be zero). */
2090     /* Followed by:
2091      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
2092      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
2093      *     all-zero bytes. */
2094 };
2095 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_monitor_request) == 16);
2096
2097 /* 'flags' bits in struct nx_flow_monitor_request. */
2098 enum nx_flow_monitor_flags {
2099     /* When to send updates. */
2100     NXFMF_INITIAL = 1 << 0,     /* Initially matching flows. */
2101     NXFMF_ADD = 1 << 1,         /* New matching flows as they are added. */
2102     NXFMF_DELETE = 1 << 2,      /* Old matching flows as they are removed. */
2103     NXFMF_MODIFY = 1 << 3,      /* Matching flows as they are changed. */
2104
2105     /* What to include in updates. */
2106     NXFMF_ACTIONS = 1 << 4,     /* If set, actions are included. */
2107     NXFMF_OWN = 1 << 5,         /* If set, include own changes in full. */
2108 };
2109
2110 /* NXST_FLOW_MONITOR reply header.
2111  *
2112  * The body of an NXST_FLOW_MONITOR reply is an array of variable-length
2113  * structures, each of which begins with this header.  The 'length' member may
2114  * be used to traverse the array, and the 'event' member may be used to
2115  * determine the particular structure.
2116  *
2117  * Every instance is a multiple of 8 bytes long. */
2118 struct nx_flow_update_header {
2119     ovs_be16 length;            /* Length of this entry. */
2120     ovs_be16 event;             /* One of NXFME_*. */
2121     /* ...other data depending on 'event'... */
2122 };
2123 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_update_header) == 4);
2124
2125 /* 'event' values in struct nx_flow_update_header. */
2126 enum nx_flow_update_event {
2127     /* struct nx_flow_update_full. */
2128     NXFME_ADDED = 0,            /* Flow was added. */
2129     NXFME_DELETED = 1,          /* Flow was deleted. */
2130     NXFME_MODIFIED = 2,         /* Flow (generally its actions) was changed. */
2131
2132     /* struct nx_flow_update_abbrev. */
2133     NXFME_ABBREV = 3,           /* Abbreviated reply. */
2134 };
2135
2136 /* NXST_FLOW_MONITOR reply for NXFME_ADDED, NXFME_DELETED, and
2137  * NXFME_MODIFIED. */
2138 struct nx_flow_update_full {
2139     ovs_be16 length;            /* Length is 24. */
2140     ovs_be16 event;             /* One of NXFME_*. */
2141     ovs_be16 reason;            /* OFPRR_* for NXFME_DELETED, else zero. */
2142     ovs_be16 priority;          /* Priority of the entry. */
2143     ovs_be16 idle_timeout;      /* Number of seconds idle before expiration. */
2144     ovs_be16 hard_timeout;      /* Number of seconds before expiration. */
2145     ovs_be16 match_len;         /* Length of nx_match. */
2146     uint8_t table_id;           /* ID of flow's table. */
2147     uint8_t pad;                /* Reserved, currently zeroed. */
2148     ovs_be64 cookie;            /* Opaque controller-issued identifier. */
2149     /* Followed by:
2150      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
2151      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
2152      *     all-zero bytes, then
2153      *   - Actions to fill out the remainder 'length' bytes (always a multiple
2154      *     of 8).  If NXFMF_ACTIONS was not specified, or 'event' is
2155      *     NXFME_DELETED, no actions are included.
2156      */
2157 };
2158 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_update_full) == 24);
2159
2160 /* NXST_FLOW_MONITOR reply for NXFME_ABBREV.
2161  *
2162  * When the controller does not specify NXFMF_OWN in a monitor request, any
2163  * flow tables changes due to the controller's own requests (on the same
2164  * OpenFlow channel) will be abbreviated, when possible, to this form, which
2165  * simply specifies the 'xid' of the OpenFlow request (e.g. an OFPT_FLOW_MOD or
2166  * NXT_FLOW_MOD) that caused the change.
2167  *
2168  * Some changes cannot be abbreviated and will be sent in full:
2169  *
2170  *   - Changes that only partially succeed.  This can happen if, for example,
2171  *     a flow_mod with type OFPFC_MODIFY affects multiple flows, but only some
2172  *     of those modifications succeed (e.g. due to hardware limitations).
2173  *
2174  *     This cannot occur with the current implementation of the Open vSwitch
2175  *     software datapath.  It could happen with other datapath implementations.
2176  *
2177  *   - Changes that race with conflicting changes made by other controllers or
2178  *     other flow_mods (not separated by barriers) by the same controller.
2179  *
2180  *     This cannot occur with the current Open vSwitch implementation
2181  *     (regardless of datapath) because Open vSwitch internally serializes
2182  *     potentially conflicting changes.
2183  *
2184  * A flow_mod that does not change the flow table will not trigger any
2185  * notification, even an abbreviated one.  For example, a "modify" or "delete"
2186  * flow_mod that does not match any flows will not trigger a notification.
2187  * Whether an "add" or "modify" that specifies all the same parameters that a
2188  * flow already has triggers a notification is unspecified and subject to
2189  * change in future versions of Open vSwitch.
2190  *
2191  * OVS will always send the notifications for a given flow table change before
2192  * the reply to a OFPT_BARRIER_REQUEST request that follows the flow table
2193  * change.  Thus, if the controller does not receive an abbreviated (or
2194  * unabbreviated) notification for a flow_mod before the next
2195  * OFPT_BARRIER_REPLY, it will never receive one. */
2196 struct nx_flow_update_abbrev {
2197     ovs_be16 length;            /* Length is 8. */
2198     ovs_be16 event;             /* NXFME_ABBREV. */
2199     ovs_be32 xid;               /* Controller-specified xid from flow_mod. */
2200 };
2201 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_update_abbrev) == 8);
2202
2203 /* NXT_FLOW_MONITOR_CANCEL.
2204  *
2205  * Used by a controller to cancel an outstanding monitor. */
2206 struct nx_flow_monitor_cancel {
2207     ovs_be32 id;                /* 'id' from nx_flow_monitor_request. */
2208 };
2209 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_monitor_cancel) == 4);
2210
2211 /* Action structure for NXAST_WRITE_METADATA.
2212  *
2213  * Modifies the 'mask' bits of the metadata value. */
2214 struct nx_action_write_metadata {
2215     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
2216     ovs_be16 len;                   /* Length is 32. */
2217     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
2218     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_WRITE_METADATA. */
2219     uint8_t zeros[6];               /* Must be zero. */
2220     ovs_be64 metadata;              /* Metadata register. */
2221     ovs_be64 mask;                  /* Metadata mask. */
2222 };
2223 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_write_metadata) == 32);
2224
2225 /* Action structure for NXAST_PUSH_MPLS. */
2226 struct nx_action_push_mpls {
2227     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
2228     ovs_be16 len;                   /* Length is 8. */
2229     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
2230     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_PUSH_MPLS. */
2231     ovs_be16 ethertype;             /* Ethertype */
2232     uint8_t  pad[4];
2233 };
2234 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_push_mpls) == 16);
2235
2236 /* Action structure for NXAST_POP_MPLS. */
2237 struct nx_action_pop_mpls {
2238     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
2239     ovs_be16 len;                   /* Length is 8. */
2240     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
2241     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_POP_MPLS. */
2242     ovs_be16 ethertype;             /* Ethertype */
2243     uint8_t  pad[4];
2244 };
2245 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_pop_mpls) == 16);
2246
2247 /* Action structure for NXAST_SET_MPLS_TTL. */
2248 struct nx_action_mpls_ttl {
2249     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
2250     ovs_be16 len;                   /* Length is 8. */
2251     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
2252     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_MPLS_TTL. */
2253     uint8_t  ttl;                   /* TTL */
2254     uint8_t  pad[5];
2255 };
2256 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_mpls_ttl) == 16);
2257
2258 /* Action structure for NXAST_SAMPLE.
2259  *
2260  * Samples matching packets with the given probability and sends them
2261  * each to the set of collectors identified with the given ID.  The
2262  * probability is expressed as a number of packets to be sampled out
2263  * of USHRT_MAX packets, and must be >0.
2264  *
2265  * When sending packet samples to IPFIX collectors, the IPFIX flow
2266  * record sent for each sampled packet is associated with the given
2267  * observation domain ID and observation point ID.  Each IPFIX flow
2268  * record contain the sampled packet's headers when executing this
2269  * rule.  If a sampled packet's headers are modified by previous
2270  * actions in the flow, those modified headers are sent. */
2271 struct nx_action_sample {
2272     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
2273     ovs_be16 len;                   /* Length is 24. */
2274     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
2275     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SAMPLE. */
2276     ovs_be16 probability;           /* Fraction of packets to sample. */
2277     ovs_be32 collector_set_id;      /* ID of collector set in OVSDB. */
2278     ovs_be32 obs_domain_id;         /* ID of sampling observation domain. */
2279     ovs_be32 obs_point_id;          /* ID of sampling observation point. */
2280 };
2281 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_sample) == 24);
2282
2283 #endif /* openflow/nicira-ext.h */