ofp-errors: Implement OpenFlow 1.2+ experimenter error codes.
[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 \f
28 /* Nicira vendor-specific error messages extension.
29  *
30  * OpenFlow 1.0 has a set of predefined error types (OFPET_*) and codes (which
31  * are specific to each type).  It does not have any provision for
32  * vendor-specific error codes, and it does not even provide "generic" error
33  * codes that can apply to problems not anticipated by the OpenFlow
34  * specification authors.
35  *
36  * This extension attempts to address the problem by adding a generic "error
37  * vendor extension".  The extension works as follows: use NXET_VENDOR as type
38  * and NXVC_VENDOR_ERROR as code, followed by struct nx_vendor_error with
39  * vendor-specific details, followed by at least 64 bytes of the failed
40  * request.
41  *
42  * It would be better to have a type-specific vendor extension, e.g. so that
43  * OFPET_BAD_ACTION could be used with vendor-specific code values.  But
44  * OFPET_BAD_ACTION and most other standardized types already specify that
45  * their 'data' values are (the start of) the OpenFlow message being replied
46  * to, so there is no room to insert a vendor ID.
47  *
48  * Currently this extension is only implemented by Open vSwitch, but it seems
49  * like a reasonable candidate for future standardization.
50  */
51
52 /* This is a random number to avoid accidental collision with any other
53  * vendor's extension. */
54 #define NXET_VENDOR 0xb0c2
55
56 /* ofp_error msg 'code' values for NXET_VENDOR. */
57 enum nx_vendor_code {
58     NXVC_VENDOR_ERROR           /* 'data' contains struct nx_vendor_error. */
59 };
60
61 /* 'data' for 'type' == NXET_VENDOR, 'code' == NXVC_VENDOR_ERROR. */
62 struct nx_vendor_error {
63     ovs_be32 vendor;            /* Vendor ID as in struct ofp_vendor_header. */
64     ovs_be16 type;              /* Vendor-defined type. */
65     ovs_be16 code;              /* Vendor-defined subtype. */
66     /* Followed by at least the first 64 bytes of the failed request. */
67 };
68 \f
69 /* Nicira vendor requests and replies. */
70
71 /* Header for Nicira vendor requests and replies. */
72 struct nicira_header {
73     struct ofp_header header;
74     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
75     ovs_be32 subtype;           /* See the NXT numbers in ofp-msgs.h. */
76 };
77 OFP_ASSERT(sizeof(struct nicira_header) == 16);
78
79 /* Header for Nicira vendor stats request and reply messages in OpenFlow
80  * 1.0. */
81 struct nicira10_stats_msg {
82     struct ofp10_vendor_stats_msg vsm; /* Vendor NX_VENDOR_ID. */
83     ovs_be32 subtype;           /* One of NXST_* below. */
84     uint8_t pad[4];             /* Align to 64-bits. */
85 };
86 OFP_ASSERT(sizeof(struct nicira10_stats_msg) == 24);
87
88 /* Header for Nicira vendor stats request and reply messages in OpenFlow
89  * 1.1. */
90 struct nicira11_stats_msg {
91     struct ofp11_vendor_stats_msg vsm; /* Vendor NX_VENDOR_ID. */
92     ovs_be32 subtype;           /* One of NXST_* below. */
93 };
94 OFP_ASSERT(sizeof(struct nicira11_stats_msg) == 24);
95
96 /* Fields to use when hashing flows. */
97 enum nx_hash_fields {
98     /* Ethernet source address (NXM_OF_ETH_SRC) only. */
99     NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC,
100
101     /* L2 through L4, symmetric across src/dst.  Specifically, each of the
102      * following fields, if present, is hashed (slashes separate symmetric
103      * pairs):
104      *
105      *  - NXM_OF_ETH_DST / NXM_OF_ETH_SRC
106      *  - NXM_OF_ETH_TYPE
107      *  - The VID bits from NXM_OF_VLAN_TCI, ignoring PCP and CFI.
108      *  - NXM_OF_IP_PROTO
109      *  - NXM_OF_IP_SRC / NXM_OF_IP_DST
110      *  - NXM_OF_TCP_SRC / NXM_OF_TCP_DST
111      */
112     NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4
113 };
114
115 /* This command enables or disables an Open vSwitch extension that allows a
116  * controller to specify the OpenFlow table to which a flow should be added,
117  * instead of having the switch decide which table is most appropriate as
118  * required by OpenFlow 1.0.  Because NXM was designed as an extension to
119  * OpenFlow 1.0, the extension applies equally to ofp10_flow_mod and
120  * nx_flow_mod.  By default, the extension is disabled.
121  *
122  * When this feature is enabled, Open vSwitch treats struct ofp10_flow_mod's
123  * and struct nx_flow_mod's 16-bit 'command' member as two separate fields.
124  * The upper 8 bits are used as the table ID, the lower 8 bits specify the
125  * command as usual.  A table ID of 0xff is treated like a wildcarded table ID.
126  *
127  * The specific treatment of the table ID depends on the type of flow mod:
128  *
129  *    - OFPFC_ADD: Given a specific table ID, the flow is always placed in that
130  *      table.  If an identical flow already exists in that table only, then it
131  *      is replaced.  If the flow cannot be placed in the specified table,
132  *      either because the table is full or because the table cannot support
133  *      flows of the given type, the switch replies with an OFPFMFC_TABLE_FULL
134  *      error.  (A controller can distinguish these cases by comparing the
135  *      current and maximum number of entries reported in ofp_table_stats.)
136  *
137  *      If the table ID is wildcarded, the switch picks an appropriate table
138  *      itself.  If an identical flow already exist in the selected flow table,
139  *      then it is replaced.  The choice of table might depend on the flows
140  *      that are already in the switch; for example, if one table fills up then
141  *      the switch might fall back to another one.
142  *
143  *    - OFPFC_MODIFY, OFPFC_DELETE: Given a specific table ID, only flows
144  *      within that table are matched and modified or deleted.  If the table ID
145  *      is wildcarded, flows within any table may be matched and modified or
146  *      deleted.
147  *
148  *    - OFPFC_MODIFY_STRICT, OFPFC_DELETE_STRICT: Given a specific table ID,
149  *      only a flow within that table may be matched and modified or deleted.
150  *      If the table ID is wildcarded and exactly one flow within any table
151  *      matches, then it is modified or deleted; if flows in more than one
152  *      table match, then none is modified or deleted.
153  */
154 struct nx_flow_mod_table_id {
155     uint8_t set;                /* Nonzero to enable, zero to disable. */
156     uint8_t pad[7];
157 };
158 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_mod_table_id) == 8);
159
160 enum nx_packet_in_format {
161     NXPIF_OPENFLOW10 = 0,       /* Standard OpenFlow 1.0 compatible. */
162     NXPIF_NXM = 1               /* Nicira Extended. */
163 };
164
165 /* NXT_SET_PACKET_IN_FORMAT request. */
166 struct nx_set_packet_in_format {
167     ovs_be32 format;            /* One of NXPIF_*. */
168 };
169 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_set_packet_in_format) == 4);
170
171 /* NXT_PACKET_IN (analogous to OFPT_PACKET_IN).
172  *
173  * NXT_PACKET_IN is similar to the OpenFlow 1.2 OFPT_PACKET_IN.  The
174  * differences are:
175  *
176  *     - NXT_PACKET_IN includes the cookie of the rule that triggered the
177  *       message.  (OpenFlow 1.3 OFPT_PACKET_IN also includes the cookie.)
178  *
179  *     - The metadata fields use NXM (instead of OXM) field numbers.
180  *
181  * Open vSwitch 1.9.0 and later omits metadata fields that are zero (as allowed
182  * by OpenFlow 1.2).  Earlier versions included all implemented metadata
183  * fields.
184  *
185  * Open vSwitch does not include non-metadata in the nx_match, because by
186  * definition that information can be found in the packet itself.  The format
187  * and the standards allow this, however, so controllers should be prepared to
188  * tolerate future changes.
189  *
190  * The NXM format is convenient for reporting metadata values, but it is
191  * important not to interpret the format as matching against a flow, because it
192  * does not.  Nothing is being matched; arbitrary metadata masks would not be
193  * meaningful.
194  *
195  * Whereas in most cases a controller can expect to only get back NXM fields
196  * that it set up itself (e.g. flow dumps will ordinarily report only NXM
197  * fields from flows that the controller added), NXT_PACKET_IN messages might
198  * contain fields that the controller does not understand, because the switch
199  * might support fields (new registers, new protocols, etc.) that the
200  * controller does not.  The controller must prepared to tolerate these.
201  *
202  * The 'cookie' and 'table_id' fields have no meaning when 'reason' is
203  * OFPR_NO_MATCH.  In this case they should be set to 0. */
204 struct nx_packet_in {
205     ovs_be32 buffer_id;       /* ID assigned by datapath. */
206     ovs_be16 total_len;       /* Full length of frame. */
207     uint8_t reason;           /* Reason packet is sent (one of OFPR_*). */
208     uint8_t table_id;         /* ID of the table that was looked up. */
209     ovs_be64 cookie;          /* Cookie of the rule that was looked up. */
210     ovs_be16 match_len;       /* Size of nx_match. */
211     uint8_t pad[6];           /* Align to 64-bits. */
212     /* Followed by:
213      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
214      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
215      *     all-zero bytes, then
216      *   - Exactly 2 all-zero padding bytes, then
217      *   - An Ethernet frame whose length is inferred from nxh.header.length.
218      *
219      * The padding bytes preceding the Ethernet frame ensure that the IP
220      * header (if any) following the Ethernet header is 32-bit aligned. */
221
222     /* uint8_t nxm_fields[...]; */ /* NXM headers. */
223     /* uint8_t pad[2]; */          /* Align to 64 bit + 16 bit. */
224     /* uint8_t data[0]; */         /* Ethernet frame. */
225 };
226 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_packet_in) == 24);
227
228 /* Configures the "role" of the sending controller.  The default role is:
229  *
230  *    - Other (NX_ROLE_OTHER), which allows the controller access to all
231  *      OpenFlow features.
232  *
233  * The other possible roles are a related pair:
234  *
235  *    - Master (NX_ROLE_MASTER) is equivalent to Other, except that there may
236  *      be at most one Master controller at a time: when a controller
237  *      configures itself as Master, any existing Master is demoted to the
238  *      Slave role.
239  *
240  *    - Slave (NX_ROLE_SLAVE) allows the controller read-only access to
241  *      OpenFlow features.  In particular attempts to modify the flow table
242  *      will be rejected with an OFPBRC_EPERM error.
243  *
244  *      Slave controllers do not receive OFPT_PACKET_IN or OFPT_FLOW_REMOVED
245  *      messages, but they do receive OFPT_PORT_STATUS messages.
246  */
247 struct nx_role_request {
248     ovs_be32 role;              /* One of NX_ROLE_*. */
249 };
250 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_role_request) == 4);
251
252 enum nx_role {
253     NX_ROLE_OTHER,              /* Default role, full access. */
254     NX_ROLE_MASTER,             /* Full access, at most one. */
255     NX_ROLE_SLAVE               /* Read-only access. */
256 };
257
258 /* NXT_SET_ASYNC_CONFIG.
259  *
260  * Sent by a controller, this message configures the asynchronous messages that
261  * the controller wants to receive.  Element 0 in each array specifies messages
262  * of interest when the controller has an "other" or "master" role; element 1,
263  * when the controller has a "slave" role.
264  *
265  * Each array element is a bitmask in which a 0-bit disables receiving a
266  * particular message and a 1-bit enables receiving it.  Each bit controls the
267  * message whose 'reason' corresponds to the bit index.  For example, the bit
268  * with value 1<<2 == 4 in port_status_mask[1] determines whether the
269  * controller will receive OFPT_PORT_STATUS messages with reason OFPPR_MODIFY
270  * (value 2) when the controller has a "slave" role.
271  *
272  * As a side effect, for service controllers, this message changes the
273  * miss_send_len from default of zero to OFP_DEFAULT_MISS_SEND_LEN (128).
274  */
275 struct nx_async_config {
276     ovs_be32 packet_in_mask[2];    /* Bitmasks of OFPR_* values. */
277     ovs_be32 port_status_mask[2];  /* Bitmasks of OFPRR_* values. */
278     ovs_be32 flow_removed_mask[2]; /* Bitmasks of OFPPR_* values. */
279 };
280 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_async_config) == 24);
281 \f
282 /* Nicira vendor flow actions. */
283
284 enum nx_action_subtype {
285     NXAST_SNAT__OBSOLETE,       /* No longer used. */
286     NXAST_RESUBMIT,             /* struct nx_action_resubmit */
287     NXAST_SET_TUNNEL,           /* struct nx_action_set_tunnel */
288     NXAST_DROP_SPOOFED_ARP__OBSOLETE,
289     NXAST_SET_QUEUE,            /* struct nx_action_set_queue */
290     NXAST_POP_QUEUE,            /* struct nx_action_pop_queue */
291     NXAST_REG_MOVE,             /* struct nx_action_reg_move */
292     NXAST_REG_LOAD,             /* struct nx_action_reg_load */
293     NXAST_NOTE,                 /* struct nx_action_note */
294     NXAST_SET_TUNNEL64,         /* struct nx_action_set_tunnel64 */
295     NXAST_MULTIPATH,            /* struct nx_action_multipath */
296     NXAST_AUTOPATH__OBSOLETE,   /* No longer used. */
297     NXAST_BUNDLE,               /* struct nx_action_bundle */
298     NXAST_BUNDLE_LOAD,          /* struct nx_action_bundle */
299     NXAST_RESUBMIT_TABLE,       /* struct nx_action_resubmit */
300     NXAST_OUTPUT_REG,           /* struct nx_action_output_reg */
301     NXAST_LEARN,                /* struct nx_action_learn */
302     NXAST_EXIT,                 /* struct nx_action_header */
303     NXAST_DEC_TTL,              /* struct nx_action_header */
304     NXAST_FIN_TIMEOUT,          /* struct nx_action_fin_timeout */
305     NXAST_CONTROLLER,           /* struct nx_action_controller */
306     NXAST_DEC_TTL_CNT_IDS,      /* struct nx_action_cnt_ids */
307     NXAST_WRITE_METADATA,       /* struct nx_action_write_metadata */
308     NXAST_PUSH_MPLS,            /* struct nx_action_push_mpls */
309     NXAST_POP_MPLS,             /* struct nx_action_pop_mpls */
310     NXAST_SET_MPLS_TTL,         /* struct nx_action_ttl */
311     NXAST_DEC_MPLS_TTL,         /* struct nx_action_header */
312     NXAST_STACK_PUSH,           /* struct nx_action_stack */
313     NXAST_STACK_POP,            /* struct nx_action_stack */
314     NXAST_SAMPLE,               /* struct nx_action_sample */
315 };
316
317 /* Header for Nicira-defined actions. */
318 struct nx_action_header {
319     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
320     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
321     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
322     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_*. */
323     uint8_t pad[6];
324 };
325 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_header) == 16);
326
327 /* Action structures for NXAST_RESUBMIT and NXAST_RESUBMIT_TABLE.
328  *
329  * These actions search one of the switch's flow tables:
330  *
331  *    - For NXAST_RESUBMIT_TABLE only, if the 'table' member is not 255, then
332  *      it specifies the table to search.
333  *
334  *    - Otherwise (for NXAST_RESUBMIT_TABLE with a 'table' of 255, or for
335  *      NXAST_RESUBMIT regardless of 'table'), it searches the current flow
336  *      table, that is, the OpenFlow flow table that contains the flow from
337  *      which this action was obtained.  If this action did not come from a
338  *      flow table (e.g. it came from an OFPT_PACKET_OUT message), then table 0
339  *      is the current table.
340  *
341  * The flow table lookup uses a flow that may be slightly modified from the
342  * original lookup:
343  *
344  *    - For NXAST_RESUBMIT, the 'in_port' member of struct nx_action_resubmit
345  *      is used as the flow's in_port.
346  *
347  *    - For NXAST_RESUBMIT_TABLE, if the 'in_port' member is not OFPP_IN_PORT,
348  *      then its value is used as the flow's in_port.  Otherwise, the original
349  *      in_port is used.
350  *
351  *    - If actions that modify the flow (e.g. OFPAT_SET_VLAN_VID) precede the
352  *      resubmit action, then the flow is updated with the new values.
353  *
354  * Following the lookup, the original in_port is restored.
355  *
356  * If the modified flow matched in the flow table, then the corresponding
357  * actions are executed.  Afterward, actions following the resubmit in the
358  * original set of actions, if any, are executed; any changes made to the
359  * packet (e.g. changes to VLAN) by secondary actions persist when those
360  * actions are executed, although the original in_port is restored.
361  *
362  * Resubmit actions may be used any number of times within a set of actions.
363  *
364  * Resubmit actions may nest to an implementation-defined depth.  Beyond this
365  * implementation-defined depth, further resubmit actions are simply ignored.
366  *
367  * NXAST_RESUBMIT ignores 'table' and 'pad'.  NXAST_RESUBMIT_TABLE requires
368  * 'pad' to be all-bits-zero.
369  *
370  * Open vSwitch 1.0.1 and earlier did not support recursion.  Open vSwitch
371  * before 1.2.90 did not support NXAST_RESUBMIT_TABLE.
372  */
373 struct nx_action_resubmit {
374     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
375     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
376     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
377     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_RESUBMIT. */
378     ovs_be16 in_port;               /* New in_port for checking flow table. */
379     uint8_t table;                  /* NXAST_RESUBMIT_TABLE: table to use. */
380     uint8_t pad[3];
381 };
382 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_resubmit) == 16);
383
384 /* Action structure for NXAST_SET_TUNNEL.
385  *
386  * Sets the encapsulating tunnel ID to a 32-bit value.  The most-significant 32
387  * bits of the tunnel ID are set to 0. */
388 struct nx_action_set_tunnel {
389     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
390     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
391     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
392     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_TUNNEL. */
393     uint8_t pad[2];
394     ovs_be32 tun_id;                /* Tunnel ID. */
395 };
396 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_set_tunnel) == 16);
397
398 /* Action structure for NXAST_SET_TUNNEL64.
399  *
400  * Sets the encapsulating tunnel ID to a 64-bit value. */
401 struct nx_action_set_tunnel64 {
402     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
403     ovs_be16 len;                   /* Length is 24. */
404     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
405     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_TUNNEL64. */
406     uint8_t pad[6];
407     ovs_be64 tun_id;                /* Tunnel ID. */
408 };
409 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_set_tunnel64) == 24);
410
411 /* Action structure for NXAST_SET_QUEUE.
412  *
413  * Set the queue that should be used when packets are output.  This is similar
414  * to the OpenFlow OFPAT_ENQUEUE action, but does not take the output port as
415  * an argument.  This allows the queue to be defined before the port is
416  * known. */
417 struct nx_action_set_queue {
418     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
419     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
420     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
421     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_QUEUE. */
422     uint8_t pad[2];
423     ovs_be32 queue_id;              /* Where to enqueue packets. */
424 };
425 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_set_queue) == 16);
426
427 /* Action structure for NXAST_POP_QUEUE.
428  *
429  * Restores the queue to the value it was before any NXAST_SET_QUEUE actions
430  * were used.  Only the original queue can be restored this way; no stack is
431  * maintained. */
432 struct nx_action_pop_queue {
433     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
434     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
435     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
436     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_POP_QUEUE. */
437     uint8_t pad[6];
438 };
439 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_pop_queue) == 16);
440
441 /* Action structure for NXAST_REG_MOVE.
442  *
443  * Copies src[src_ofs:src_ofs+n_bits] to dst[dst_ofs:dst_ofs+n_bits], where
444  * a[b:c] denotes the bits within 'a' numbered 'b' through 'c' (not including
445  * bit 'c').  Bit numbering starts at 0 for the least-significant bit, 1 for
446  * the next most significant bit, and so on.
447  *
448  * 'src' and 'dst' are nxm_header values with nxm_hasmask=0.  (It doesn't make
449  * sense to use nxm_hasmask=1 because the action does not do any kind of
450  * matching; it uses the actual value of a field.)
451  *
452  * The following nxm_header values are potentially acceptable as 'src':
453  *
454  *   - NXM_OF_IN_PORT
455  *   - NXM_OF_ETH_DST
456  *   - NXM_OF_ETH_SRC
457  *   - NXM_OF_ETH_TYPE
458  *   - NXM_OF_VLAN_TCI
459  *   - NXM_OF_IP_TOS
460  *   - NXM_OF_IP_PROTO
461  *   - NXM_OF_IP_SRC
462  *   - NXM_OF_IP_DST
463  *   - NXM_OF_TCP_SRC
464  *   - NXM_OF_TCP_DST
465  *   - NXM_OF_UDP_SRC
466  *   - NXM_OF_UDP_DST
467  *   - NXM_OF_ICMP_TYPE
468  *   - NXM_OF_ICMP_CODE
469  *   - NXM_OF_ARP_OP
470  *   - NXM_OF_ARP_SPA
471  *   - NXM_OF_ARP_TPA
472  *   - NXM_NX_TUN_ID
473  *   - NXM_NX_ARP_SHA
474  *   - NXM_NX_ARP_THA
475  *   - NXM_NX_ICMPV6_TYPE
476  *   - NXM_NX_ICMPV6_CODE
477  *   - NXM_NX_ND_SLL
478  *   - NXM_NX_ND_TLL
479  *   - NXM_NX_REG(idx) for idx in the switch's accepted range.
480  *   - NXM_NX_TUN_IPV4_SRC
481  *   - NXM_NX_TUN_IPV4_DST
482  *
483  * The following nxm_header values are potentially acceptable as 'dst':
484  *
485  *   - NXM_OF_ETH_DST
486  *   - NXM_OF_ETH_SRC
487  *   - NXM_OF_IP_TOS
488  *   - NXM_OF_IP_SRC
489  *   - NXM_OF_IP_DST
490  *   - NXM_OF_TCP_SRC
491  *   - NXM_OF_TCP_DST
492  *   - NXM_OF_UDP_SRC
493  *   - NXM_OF_UDP_DST
494  *     Modifying any of the above fields changes the corresponding packet
495  *     header.
496  *
497  *   - NXM_OF_IN_PORT
498  *
499  *   - NXM_NX_REG(idx) for idx in the switch's accepted range.
500  *
501  *   - NXM_OF_VLAN_TCI.  Modifying this field's value has side effects on the
502  *     packet's 802.1Q header.  Setting a value with CFI=0 removes the 802.1Q
503  *     header (if any), ignoring the other bits.  Setting a value with CFI=1
504  *     adds or modifies the 802.1Q header appropriately, setting the TCI field
505  *     to the field's new value (with the CFI bit masked out).
506  *
507  *   - NXM_NX_TUN_ID, NXM_NX_TUN_IPV4_SRC, NXM_NX_TUN_IPV4_DST.  Modifying
508  *     any of these values modifies the corresponding tunnel header field used
509  *     for the packet's next tunnel encapsulation, if allowed by the
510  *     configuration of the output tunnel port.
511  *
512  * A given nxm_header value may be used as 'src' or 'dst' only on a flow whose
513  * nx_match satisfies its prerequisites.  For example, NXM_OF_IP_TOS may be
514  * used only if the flow's nx_match includes an nxm_entry that specifies
515  * nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0, and nxm_value=0x0800.
516  *
517  * The switch will reject actions for which src_ofs+n_bits is greater than the
518  * width of 'src' or dst_ofs+n_bits is greater than the width of 'dst' with
519  * error type OFPET_BAD_ACTION, code OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
520  *
521  * This action behaves properly when 'src' overlaps with 'dst', that is, it
522  * behaves as if 'src' were copied out to a temporary buffer, then the
523  * temporary buffer copied to 'dst'.
524  */
525 struct nx_action_reg_move {
526     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
527     ovs_be16 len;                   /* Length is 24. */
528     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
529     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_REG_MOVE. */
530     ovs_be16 n_bits;                /* Number of bits. */
531     ovs_be16 src_ofs;               /* Starting bit offset in source. */
532     ovs_be16 dst_ofs;               /* Starting bit offset in destination. */
533     ovs_be32 src;                   /* Source register. */
534     ovs_be32 dst;                   /* Destination register. */
535 };
536 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_reg_move) == 24);
537
538 /* Action structure for NXAST_REG_LOAD.
539  *
540  * Copies value[0:n_bits] to dst[ofs:ofs+n_bits], where a[b:c] denotes the bits
541  * within 'a' numbered 'b' through 'c' (not including bit 'c').  Bit numbering
542  * starts at 0 for the least-significant bit, 1 for the next most significant
543  * bit, and so on.
544  *
545  * 'dst' is an nxm_header with nxm_hasmask=0.  See the documentation for
546  * NXAST_REG_MOVE, above, for the permitted fields and for the side effects of
547  * loading them.
548  *
549  * The 'ofs' and 'n_bits' fields are combined into a single 'ofs_nbits' field
550  * to avoid enlarging the structure by another 8 bytes.  To allow 'n_bits' to
551  * take a value between 1 and 64 (inclusive) while taking up only 6 bits, it is
552  * also stored as one less than its true value:
553  *
554  *  15                           6 5                0
555  * +------------------------------+------------------+
556  * |              ofs             |    n_bits - 1    |
557  * +------------------------------+------------------+
558  *
559  * The switch will reject actions for which ofs+n_bits is greater than the
560  * width of 'dst', or in which any bits in 'value' with value 2**n_bits or
561  * greater are set to 1, with error type OFPET_BAD_ACTION, code
562  * OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
563  */
564 struct nx_action_reg_load {
565     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
566     ovs_be16 len;                   /* Length is 24. */
567     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
568     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_REG_LOAD. */
569     ovs_be16 ofs_nbits;             /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
570     ovs_be32 dst;                   /* Destination register. */
571     ovs_be64 value;                 /* Immediate value. */
572 };
573 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_reg_load) == 24);
574
575 /* Action structure for NXAST_STACK_PUSH and NXAST_STACK_POP.
576  *
577  * Pushes (or pops) field[offset: offset + n_bits] to (or from)
578  * top of the stack.
579  */
580 struct nx_action_stack {
581     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
582     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
583     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
584     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_STACK_PUSH or NXAST_STACK_POP. */
585     ovs_be16 offset;                /* Bit offset into the field. */
586     ovs_be32 field;                 /* The field used for push or pop. */
587     ovs_be16 n_bits;                /* (n_bits + 1) bits of the field. */
588     uint8_t zero[6];                /* Reserved, must be zero. */
589 };
590 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_stack) == 24);
591
592 /* Action structure for NXAST_NOTE.
593  *
594  * This action has no effect.  It is variable length.  The switch does not
595  * attempt to interpret the user-defined 'note' data in any way.  A controller
596  * can use this action to attach arbitrary metadata to a flow.
597  *
598  * This action might go away in the future.
599  */
600 struct nx_action_note {
601     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
602     ovs_be16 len;                   /* A multiple of 8, but at least 16. */
603     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
604     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_NOTE. */
605     uint8_t note[6];                /* Start of user-defined data. */
606     /* Possibly followed by additional user-defined data. */
607 };
608 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_note) == 16);
609
610 /* Action structure for NXAST_MULTIPATH.
611  *
612  * This action performs the following steps in sequence:
613  *
614  *    1. Hashes the fields designated by 'fields', one of NX_HASH_FIELDS_*.
615  *       Refer to the definition of "enum nx_mp_fields" for details.
616  *
617  *       The 'basis' value is used as a universal hash parameter, that is,
618  *       different values of 'basis' yield different hash functions.  The
619  *       particular universal hash function used is implementation-defined.
620  *
621  *       The hashed fields' values are drawn from the current state of the
622  *       flow, including all modifications that have been made by actions up to
623  *       this point.
624  *
625  *    2. Applies the multipath link choice algorithm specified by 'algorithm',
626  *       one of NX_MP_ALG_*.  Refer to the definition of "enum nx_mp_algorithm"
627  *       for details.
628  *
629  *       The output of the algorithm is 'link', an unsigned integer less than
630  *       or equal to 'max_link'.
631  *
632  *       Some algorithms use 'arg' as an additional argument.
633  *
634  *    3. Stores 'link' in dst[ofs:ofs+n_bits].  The format and semantics of
635  *       'dst' and 'ofs_nbits' are similar to those for the NXAST_REG_LOAD
636  *       action.
637  *
638  * The switch will reject actions that have an unknown 'fields', or an unknown
639  * 'algorithm', or in which ofs+n_bits is greater than the width of 'dst', or
640  * in which 'max_link' is greater than or equal to 2**n_bits, with error type
641  * OFPET_BAD_ACTION, code OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
642  */
643 struct nx_action_multipath {
644     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
645     ovs_be16 len;               /* Length is 32. */
646     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
647     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_MULTIPATH. */
648
649     /* What fields to hash and how. */
650     ovs_be16 fields;            /* One of NX_HASH_FIELDS_*. */
651     ovs_be16 basis;             /* Universal hash parameter. */
652     ovs_be16 pad0;
653
654     /* Multipath link choice algorithm to apply to hash value. */
655     ovs_be16 algorithm;         /* One of NX_MP_ALG_*. */
656     ovs_be16 max_link;          /* Number of output links, minus 1. */
657     ovs_be32 arg;               /* Algorithm-specific argument. */
658     ovs_be16 pad1;
659
660     /* Where to store the result. */
661     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
662     ovs_be32 dst;               /* Destination. */
663 };
664 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_multipath) == 32);
665
666 /* NXAST_MULTIPATH: Multipath link choice algorithm to apply.
667  *
668  * In the descriptions below, 'n_links' is max_link + 1. */
669 enum nx_mp_algorithm {
670     /* link = hash(flow) % n_links.
671      *
672      * Redistributes all traffic when n_links changes.  O(1) performance.  See
673      * RFC 2992.
674      *
675      * Use UINT16_MAX for max_link to get a raw hash value. */
676     NX_MP_ALG_MODULO_N,
677
678     /* link = hash(flow) / (MAX_HASH / n_links).
679      *
680      * Redistributes between one-quarter and one-half of traffic when n_links
681      * changes.  O(1) performance.  See RFC 2992.
682      */
683     NX_MP_ALG_HASH_THRESHOLD,
684
685     /* for i in [0,n_links):
686      *   weights[i] = hash(flow, i)
687      * link = { i such that weights[i] >= weights[j] for all j != i }
688      *
689      * Redistributes 1/n_links of traffic when n_links changes.  O(n_links)
690      * performance.  If n_links is greater than a threshold (currently 64, but
691      * subject to change), Open vSwitch will substitute another algorithm
692      * automatically.  See RFC 2992. */
693     NX_MP_ALG_HRW,              /* Highest Random Weight. */
694
695     /* i = 0
696      * repeat:
697      *     i = i + 1
698      *     link = hash(flow, i) % arg
699      * while link > max_link
700      *
701      * Redistributes 1/n_links of traffic when n_links changes.  O(1)
702      * performance when arg/max_link is bounded by a constant.
703      *
704      * Redistributes all traffic when arg changes.
705      *
706      * arg must be greater than max_link and for best performance should be no
707      * more than approximately max_link * 2.  If arg is outside the acceptable
708      * range, Open vSwitch will automatically substitute the least power of 2
709      * greater than max_link.
710      *
711      * This algorithm is specific to Open vSwitch.
712      */
713     NX_MP_ALG_ITER_HASH         /* Iterative Hash. */
714 };
715 \f
716 /* Action structure for NXAST_LEARN.
717  *
718  * This action adds or modifies a flow in an OpenFlow table, similar to
719  * OFPT_FLOW_MOD with OFPFC_MODIFY_STRICT as 'command'.  The new flow has the
720  * specified idle timeout, hard timeout, priority, cookie, and flags.  The new
721  * flow's match criteria and actions are built by applying each of the series
722  * of flow_mod_spec elements included as part of the action.
723  *
724  * A flow_mod_spec starts with a 16-bit header.  A header that is all-bits-0 is
725  * a no-op used for padding the action as a whole to a multiple of 8 bytes in
726  * length.  Otherwise, the flow_mod_spec can be thought of as copying 'n_bits'
727  * bits from a source to a destination.  In this case, the header contains
728  * multiple fields:
729  *
730  *  15  14  13 12  11 10                              0
731  * +------+---+------+---------------------------------+
732  * |   0  |src|  dst |             n_bits              |
733  * +------+---+------+---------------------------------+
734  *
735  * The meaning and format of a flow_mod_spec depends on 'src' and 'dst'.  The
736  * following table summarizes the meaning of each possible combination.
737  * Details follow the table:
738  *
739  *   src dst  meaning
740  *   --- ---  ----------------------------------------------------------
741  *    0   0   Add match criteria based on value in a field.
742  *    1   0   Add match criteria based on an immediate value.
743  *    0   1   Add NXAST_REG_LOAD action to copy field into a different field.
744  *    1   1   Add NXAST_REG_LOAD action to load immediate value into a field.
745  *    0   2   Add OFPAT_OUTPUT action to output to port from specified field.
746  *   All other combinations are undefined and not allowed.
747  *
748  * The flow_mod_spec header is followed by a source specification and a
749  * destination specification.  The format and meaning of the source
750  * specification depends on 'src':
751  *
752  *   - If 'src' is 0, the source bits are taken from a field in the flow to
753  *     which this action is attached.  (This should be a wildcarded field.  If
754  *     its value is fully specified then the source bits being copied have
755  *     constant values.)
756  *
757  *     The source specification is an ovs_be32 'field' and an ovs_be16 'ofs'.
758  *     'field' is an nxm_header with nxm_hasmask=0, and 'ofs' the starting bit
759  *     offset within that field.  The source bits are field[ofs:ofs+n_bits-1].
760  *     'field' and 'ofs' are subject to the same restrictions as the source
761  *     field in NXAST_REG_MOVE.
762  *
763  *   - If 'src' is 1, the source bits are a constant value.  The source
764  *     specification is (n_bits+15)/16*2 bytes long.  Taking those bytes as a
765  *     number in network order, the source bits are the 'n_bits'
766  *     least-significant bits.  The switch will report an error if other bits
767  *     in the constant are nonzero.
768  *
769  * The flow_mod_spec destination specification, for 'dst' of 0 or 1, is an
770  * ovs_be32 'field' and an ovs_be16 'ofs'.  'field' is an nxm_header with
771  * nxm_hasmask=0 and 'ofs' is a starting bit offset within that field.  The
772  * meaning of the flow_mod_spec depends on 'dst':
773  *
774  *   - If 'dst' is 0, the flow_mod_spec specifies match criteria for the new
775  *     flow.  The new flow matches only if bits field[ofs:ofs+n_bits-1] in a
776  *     packet equal the source bits.  'field' may be any nxm_header with
777  *     nxm_hasmask=0 that is allowed in NXT_FLOW_MOD.
778  *
779  *     Order is significant.  Earlier flow_mod_specs must satisfy any
780  *     prerequisites for matching fields specified later, by copying constant
781  *     values into prerequisite fields.
782  *
783  *     The switch will reject flow_mod_specs that do not satisfy NXM masking
784  *     restrictions.
785  *
786  *   - If 'dst' is 1, the flow_mod_spec specifies an NXAST_REG_LOAD action for
787  *     the new flow.  The new flow copies the source bits into
788  *     field[ofs:ofs+n_bits-1].  Actions are executed in the same order as the
789  *     flow_mod_specs.
790  *
791  *     A single NXAST_REG_LOAD action writes no more than 64 bits, so n_bits
792  *     greater than 64 yields multiple NXAST_REG_LOAD actions.
793  *
794  * The flow_mod_spec destination spec for 'dst' of 2 (when 'src' is 0) is
795  * empty.  It has the following meaning:
796  *
797  *   - The flow_mod_spec specifies an OFPAT_OUTPUT action for the new flow.
798  *     The new flow outputs to the OpenFlow port specified by the source field.
799  *     Of the special output ports with value OFPP_MAX or larger, OFPP_IN_PORT,
800  *     OFPP_FLOOD, OFPP_LOCAL, and OFPP_ALL are supported.  Other special ports
801  *     may not be used.
802  *
803  * Resource Management
804  * -------------------
805  *
806  * A switch has a finite amount of flow table space available for learning.
807  * When this space is exhausted, no new learning table entries will be learned
808  * until some existing flow table entries expire.  The controller should be
809  * prepared to handle this by flooding (which can be implemented as a
810  * low-priority flow).
811  *
812  * If a learned flow matches a single TCP stream with a relatively long
813  * timeout, one may make the best of resource constraints by setting
814  * 'fin_idle_timeout' or 'fin_hard_timeout' (both measured in seconds), or
815  * both, to shorter timeouts.  When either of these is specified as a nonzero
816  * value, OVS adds a NXAST_FIN_TIMEOUT action, with the specified timeouts, to
817  * the learned flow.
818  *
819  * Examples
820  * --------
821  *
822  * The following examples give a prose description of the flow_mod_specs along
823  * with informal notation for how those would be represented and a hex dump of
824  * the bytes that would be required.
825  *
826  * These examples could work with various nx_action_learn parameters.  Typical
827  * values would be idle_timeout=OFP_FLOW_PERMANENT, hard_timeout=60,
828  * priority=OFP_DEFAULT_PRIORITY, flags=0, table_id=10.
829  *
830  * 1. Learn input port based on the source MAC, with lookup into
831  *    NXM_NX_REG1[16:31] by resubmit to in_port=99:
832  *
833  *    Match on in_port=99:
834  *       ovs_be16(src=1, dst=0, n_bits=16),               20 10
835  *       ovs_be16(99),                                    00 63
836  *       ovs_be32(NXM_OF_IN_PORT), ovs_be16(0)            00 00 00 02 00 00
837  *
838  *    Match Ethernet destination on Ethernet source from packet:
839  *       ovs_be16(src=0, dst=0, n_bits=48),               00 30
840  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_SRC), ovs_be16(0)            00 00 04 06 00 00
841  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_DST), ovs_be16(0)            00 00 02 06 00 00
842  *
843  *    Set NXM_NX_REG1[16:31] to the packet's input port:
844  *       ovs_be16(src=0, dst=1, n_bits=16),               08 10
845  *       ovs_be32(NXM_OF_IN_PORT), ovs_be16(0)            00 00 00 02 00 00
846  *       ovs_be32(NXM_NX_REG1), ovs_be16(16)              00 01 02 04 00 10
847  *
848  *    Given a packet that arrived on port A with Ethernet source address B,
849  *    this would set up the flow "in_port=99, dl_dst=B,
850  *    actions=load:A->NXM_NX_REG1[16..31]".
851  *
852  *    In syntax accepted by ovs-ofctl, this action is: learn(in_port=99,
853  *    NXM_OF_ETH_DST[]=NXM_OF_ETH_SRC[],
854  *    load:NXM_OF_IN_PORT[]->NXM_NX_REG1[16..31])
855  *
856  * 2. Output to input port based on the source MAC and VLAN VID, with lookup
857  *    into NXM_NX_REG1[16:31]:
858  *
859  *    Match on same VLAN ID as packet:
860  *       ovs_be16(src=0, dst=0, n_bits=12),               00 0c
861  *       ovs_be32(NXM_OF_VLAN_TCI), ovs_be16(0)           00 00 08 02 00 00
862  *       ovs_be32(NXM_OF_VLAN_TCI), ovs_be16(0)           00 00 08 02 00 00
863  *
864  *    Match Ethernet destination on Ethernet source from packet:
865  *       ovs_be16(src=0, dst=0, n_bits=48),               00 30
866  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_SRC), ovs_be16(0)            00 00 04 06 00 00
867  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_DST), ovs_be16(0)            00 00 02 06 00 00
868  *
869  *    Output to the packet's input port:
870  *       ovs_be16(src=0, dst=2, n_bits=16),               10 10
871  *       ovs_be32(NXM_OF_IN_PORT), ovs_be16(0)            00 00 00 02 00 00
872  *
873  *    Given a packet that arrived on port A with Ethernet source address B in
874  *    VLAN C, this would set up the flow "dl_dst=B, vlan_vid=C,
875  *    actions=output:A".
876  *
877  *    In syntax accepted by ovs-ofctl, this action is:
878  *    learn(NXM_OF_VLAN_TCI[0..11], NXM_OF_ETH_DST[]=NXM_OF_ETH_SRC[],
879  *    output:NXM_OF_IN_PORT[])
880  *
881  * 3. Here's a recipe for a very simple-minded MAC learning switch.  It uses a
882  *    10-second MAC expiration time to make it easier to see what's going on
883  *
884  *      ovs-vsctl del-controller br0
885  *      ovs-ofctl del-flows br0
886  *      ovs-ofctl add-flow br0 "table=0 actions=learn(table=1, \
887           hard_timeout=10, NXM_OF_VLAN_TCI[0..11],             \
888           NXM_OF_ETH_DST[]=NXM_OF_ETH_SRC[],                   \
889           output:NXM_OF_IN_PORT[]), resubmit(,1)"
890  *      ovs-ofctl add-flow br0 "table=1 priority=0 actions=flood"
891  *
892  *    You can then dump the MAC learning table with:
893  *
894  *      ovs-ofctl dump-flows br0 table=1
895  *
896  * Usage Advice
897  * ------------
898  *
899  * For best performance, segregate learned flows into a table that is not used
900  * for any other flows except possibly for a lowest-priority "catch-all" flow
901  * (a flow with no match criteria).  If different learning actions specify
902  * different match criteria, use different tables for the learned flows.
903  *
904  * The meaning of 'hard_timeout' and 'idle_timeout' can be counterintuitive.
905  * These timeouts apply to the flow that is added, which means that a flow with
906  * an idle timeout will expire when no traffic has been sent *to* the learned
907  * address.  This is not usually the intent in MAC learning; instead, we want
908  * the MAC learn entry to expire when no traffic has been sent *from* the
909  * learned address.  Use a hard timeout for that.
910  */
911 struct nx_action_learn {
912     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
913     ovs_be16 len;               /* At least 24. */
914     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
915     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_LEARN. */
916     ovs_be16 idle_timeout;      /* Idle time before discarding (seconds). */
917     ovs_be16 hard_timeout;      /* Max time before discarding (seconds). */
918     ovs_be16 priority;          /* Priority level of flow entry. */
919     ovs_be64 cookie;            /* Cookie for new flow. */
920     ovs_be16 flags;             /* Either 0 or OFPFF_SEND_FLOW_REM. */
921     uint8_t table_id;           /* Table to insert flow entry. */
922     uint8_t pad;                /* Must be zero. */
923     ovs_be16 fin_idle_timeout;  /* Idle timeout after FIN, if nonzero. */
924     ovs_be16 fin_hard_timeout;  /* Hard timeout after FIN, if nonzero. */
925     /* Followed by a sequence of flow_mod_spec elements, as described above,
926      * until the end of the action is reached. */
927 };
928 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_learn) == 32);
929
930 #define NX_LEARN_N_BITS_MASK    0x3ff
931
932 #define NX_LEARN_SRC_FIELD     (0 << 13) /* Copy from field. */
933 #define NX_LEARN_SRC_IMMEDIATE (1 << 13) /* Copy from immediate value. */
934 #define NX_LEARN_SRC_MASK      (1 << 13)
935
936 #define NX_LEARN_DST_MATCH     (0 << 11) /* Add match criterion. */
937 #define NX_LEARN_DST_LOAD      (1 << 11) /* Add NXAST_REG_LOAD action. */
938 #define NX_LEARN_DST_OUTPUT    (2 << 11) /* Add OFPAT_OUTPUT action. */
939 #define NX_LEARN_DST_RESERVED  (3 << 11) /* Not yet defined. */
940 #define NX_LEARN_DST_MASK      (3 << 11)
941
942 /* Action structure for NXAST_FIN_TIMEOUT.
943  *
944  * This action changes the idle timeout or hard timeout, or both, of this
945  * OpenFlow rule when the rule matches a TCP packet with the FIN or RST flag.
946  * When such a packet is observed, the action reduces the rule's idle timeout
947  * to 'fin_idle_timeout' and its hard timeout to 'fin_hard_timeout'.  This
948  * action has no effect on an existing timeout that is already shorter than the
949  * one that the action specifies.  A 'fin_idle_timeout' or 'fin_hard_timeout'
950  * of zero has no effect on the respective timeout.
951  *
952  * 'fin_idle_timeout' and 'fin_hard_timeout' are measured in seconds.
953  * 'fin_hard_timeout' specifies time since the flow's creation, not since the
954  * receipt of the FIN or RST.
955  *
956  * This is useful for quickly discarding learned TCP flows that otherwise will
957  * take a long time to expire.
958  *
959  * This action is intended for use with an OpenFlow rule that matches only a
960  * single TCP flow.  If the rule matches multiple TCP flows (e.g. it wildcards
961  * all TCP traffic, or all TCP traffic to a particular port), then any FIN or
962  * RST in any of those flows will cause the entire OpenFlow rule to expire
963  * early, which is not normally desirable.
964  */
965 struct nx_action_fin_timeout {
966     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
967     ovs_be16 len;               /* 16. */
968     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
969     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_FIN_TIMEOUT. */
970     ovs_be16 fin_idle_timeout;  /* New idle timeout, if nonzero. */
971     ovs_be16 fin_hard_timeout;  /* New hard timeout, if nonzero. */
972     ovs_be16 pad;               /* Must be zero. */
973 };
974 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_fin_timeout) == 16);
975 \f
976 /* Action structure for NXAST_BUNDLE and NXAST_BUNDLE_LOAD.
977  *
978  * The bundle actions choose a slave from a supplied list of options.
979  * NXAST_BUNDLE outputs to its selection.  NXAST_BUNDLE_LOAD writes its
980  * selection to a register.
981  *
982  * The list of possible slaves follows the nx_action_bundle structure. The size
983  * of each slave is governed by its type as indicated by the 'slave_type'
984  * parameter. The list of slaves should be padded at its end with zeros to make
985  * the total length of the action a multiple of 8.
986  *
987  * Switches infer from the 'slave_type' parameter the size of each slave.  All
988  * implementations must support the NXM_OF_IN_PORT 'slave_type' which indicates
989  * that the slaves are OpenFlow port numbers with NXM_LENGTH(NXM_OF_IN_PORT) ==
990  * 2 byte width.  Switches should reject actions which indicate unknown or
991  * unsupported slave types.
992  *
993  * Switches use a strategy dictated by the 'algorithm' parameter to choose a
994  * slave.  If the switch does not support the specified 'algorithm' parameter,
995  * it should reject the action.
996  *
997  * Several algorithms take into account liveness when selecting slaves.  The
998  * liveness of a slave is implementation defined (with one exception), but will
999  * generally take into account things like its carrier status and the results
1000  * of any link monitoring protocols which happen to be running on it.  In order
1001  * to give controllers a place-holder value, the OFPP_NONE port is always
1002  * considered live.
1003  *
1004  * Some slave selection strategies require the use of a hash function, in which
1005  * case the 'fields' and 'basis' parameters should be populated.  The 'fields'
1006  * parameter (one of NX_HASH_FIELDS_*) designates which parts of the flow to
1007  * hash.  Refer to the definition of "enum nx_hash_fields" for details.  The
1008  * 'basis' parameter is used as a universal hash parameter.  Different values
1009  * of 'basis' yield different hash results.
1010  *
1011  * The 'zero' parameter at the end of the action structure is reserved for
1012  * future use.  Switches are required to reject actions which have nonzero
1013  * bytes in the 'zero' field.
1014  *
1015  * NXAST_BUNDLE actions should have 'ofs_nbits' and 'dst' zeroed.  Switches
1016  * should reject actions which have nonzero bytes in either of these fields.
1017  *
1018  * NXAST_BUNDLE_LOAD stores the OpenFlow port number of the selected slave in
1019  * dst[ofs:ofs+n_bits].  The format and semantics of 'dst' and 'ofs_nbits' are
1020  * similar to those for the NXAST_REG_LOAD action. */
1021 struct nx_action_bundle {
1022     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
1023     ovs_be16 len;               /* Length including slaves. */
1024     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
1025     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_BUNDLE or NXAST_BUNDLE_LOAD. */
1026
1027     /* Slave choice algorithm to apply to hash value. */
1028     ovs_be16 algorithm;         /* One of NX_BD_ALG_*. */
1029
1030     /* What fields to hash and how. */
1031     ovs_be16 fields;            /* One of NX_HASH_FIELDS_*. */
1032     ovs_be16 basis;             /* Universal hash parameter. */
1033
1034     ovs_be32 slave_type;        /* NXM_OF_IN_PORT. */
1035     ovs_be16 n_slaves;          /* Number of slaves. */
1036
1037     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
1038     ovs_be32 dst;               /* Destination. */
1039
1040     uint8_t zero[4];            /* Reserved. Must be zero. */
1041 };
1042 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_bundle) == 32);
1043
1044 /* NXAST_BUNDLE: Bundle slave choice algorithm to apply.
1045  *
1046  * In the descriptions below, 'slaves' is the list of possible slaves in the
1047  * order they appear in the OpenFlow action. */
1048 enum nx_bd_algorithm {
1049     /* Chooses the first live slave listed in the bundle.
1050      *
1051      * O(n_slaves) performance. */
1052     NX_BD_ALG_ACTIVE_BACKUP,
1053
1054     /* for i in [0,n_slaves):
1055      *   weights[i] = hash(flow, i)
1056      * slave = { slaves[i] such that weights[i] >= weights[j] for all j != i }
1057      *
1058      * Redistributes 1/n_slaves of traffic when a slave's liveness changes.
1059      * O(n_slaves) performance.
1060      *
1061      * Uses the 'fields' and 'basis' parameters. */
1062     NX_BD_ALG_HRW /* Highest Random Weight. */
1063 };
1064
1065 \f
1066 /* Action structure for NXAST_DEC_TTL_CNT_IDS.
1067  *
1068  * If the packet is not IPv4 or IPv6, does nothing.  For IPv4 or IPv6, if the
1069  * TTL or hop limit is at least 2, decrements it by 1.  Otherwise, if TTL or
1070  * hop limit is 0 or 1, sends a packet-in to the controllers with each of the
1071  * 'n_controllers' controller IDs specified in 'cnt_ids'.
1072  *
1073  * (This differs from NXAST_DEC_TTL in that for NXAST_DEC_TTL the packet-in is
1074  * sent only to controllers with id 0.)
1075  */
1076 struct nx_action_cnt_ids {
1077     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
1078     ovs_be16 len;               /* Length including slaves. */
1079     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
1080     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_DEC_TTL_CNT_IDS. */
1081
1082     ovs_be16 n_controllers;     /* Number of controllers. */
1083     uint8_t zeros[4];           /* Must be zero. */
1084
1085     /* Followed by 1 or more controller ids.
1086      *
1087      * uint16_t cnt_ids[];        // Controller ids.
1088      * uint8_t pad[];           // Must be 0 to 8-byte align cnt_ids[].
1089      */
1090 };
1091 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_cnt_ids) == 16);
1092
1093 \f
1094 /* Action structure for NXAST_OUTPUT_REG.
1095  *
1096  * Outputs to the OpenFlow port number written to src[ofs:ofs+nbits].
1097  *
1098  * The format and semantics of 'src' and 'ofs_nbits' are similar to those for
1099  * the NXAST_REG_LOAD action.
1100  *
1101  * The acceptable nxm_header values for 'src' are the same as the acceptable
1102  * nxm_header values for the 'src' field of NXAST_REG_MOVE.
1103  *
1104  * The 'max_len' field indicates the number of bytes to send when the chosen
1105  * port is OFPP_CONTROLLER.  Its semantics are equivalent to the 'max_len'
1106  * field of OFPAT_OUTPUT.
1107  *
1108  * The 'zero' field is required to be zeroed for forward compatibility. */
1109 struct nx_action_output_reg {
1110     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
1111     ovs_be16 len;               /* 24. */
1112     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
1113     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_OUTPUT_REG. */
1114
1115     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
1116     ovs_be32 src;               /* Source. */
1117
1118     ovs_be16 max_len;           /* Max length to send to controller. */
1119
1120     uint8_t zero[6];            /* Reserved, must be zero. */
1121 };
1122 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_output_reg) == 24);
1123 \f
1124 /* NXAST_EXIT
1125  *
1126  * Discontinues action processing.
1127  *
1128  * The NXAST_EXIT action causes the switch to immediately halt processing
1129  * actions for the flow.  Any actions which have already been processed are
1130  * executed by the switch.  However, any further actions, including those which
1131  * may be in different tables, or different levels of the NXAST_RESUBMIT
1132  * hierarchy, will be ignored.
1133  *
1134  * Uses the nx_action_header structure. */
1135 \f
1136 /* Flexible flow specifications (aka NXM = Nicira Extended Match).
1137  *
1138  * OpenFlow 1.0 has "struct ofp10_match" for specifying flow matches.  This
1139  * structure is fixed-length and hence difficult to extend.  This section
1140  * describes a more flexible, variable-length flow match, called "nx_match" for
1141  * short, that is also supported by Open vSwitch.  This section also defines a
1142  * replacement for each OpenFlow message that includes struct ofp10_match.
1143  *
1144  *
1145  * Format
1146  * ======
1147  *
1148  * An nx_match is a sequence of zero or more "nxm_entry"s, which are
1149  * type-length-value (TLV) entries, each 5 to 259 (inclusive) bytes long.
1150  * "nxm_entry"s are not aligned on or padded to any multibyte boundary.  The
1151  * first 4 bytes of an nxm_entry are its "header", followed by the entry's
1152  * "body".
1153  *
1154  * An nxm_entry's header is interpreted as a 32-bit word in network byte order:
1155  *
1156  * |<-------------------- nxm_type ------------------>|
1157  * |                                                  |
1158  * |31                              16 15            9| 8 7                0
1159  * +----------------------------------+---------------+--+------------------+
1160  * |            nxm_vendor            |   nxm_field   |hm|    nxm_length    |
1161  * +----------------------------------+---------------+--+------------------+
1162  *
1163  * The most-significant 23 bits of the header are collectively "nxm_type".
1164  * Bits 16...31 are "nxm_vendor", one of the NXM_VENDOR_* values below.  Bits
1165  * 9...15 are "nxm_field", which is a vendor-specific value.  nxm_type normally
1166  * designates a protocol header, such as the Ethernet type, but it can also
1167  * refer to packet metadata, such as the switch port on which a packet arrived.
1168  *
1169  * Bit 8 is "nxm_hasmask" (labeled "hm" above for space reasons).  The meaning
1170  * of this bit is explained later.
1171  *
1172  * The least-significant 8 bits are "nxm_length", a positive integer.  The
1173  * length of the nxm_entry, including the header, is exactly 4 + nxm_length
1174  * bytes.
1175  *
1176  * For a given nxm_vendor, nxm_field, and nxm_hasmask value, nxm_length is a
1177  * constant.  It is included only to allow software to minimally parse
1178  * "nxm_entry"s of unknown types.  (Similarly, for a given nxm_vendor,
1179  * nxm_field, and nxm_length, nxm_hasmask is a constant.)
1180  *
1181  *
1182  * Semantics
1183  * =========
1184  *
1185  * A zero-length nx_match (one with no "nxm_entry"s) matches every packet.
1186  *
1187  * An nxm_entry places a constraint on the packets matched by the nx_match:
1188  *
1189  *   - If nxm_hasmask is 0, the nxm_entry's body contains a value for the
1190  *     field, called "nxm_value".  The nx_match matches only packets in which
1191  *     the field equals nxm_value.
1192  *
1193  *   - If nxm_hasmask is 1, then the nxm_entry's body contains a value for the
1194  *     field (nxm_value), followed by a bitmask of the same length as the
1195  *     value, called "nxm_mask".  For each 1-bit in position J in nxm_mask, the
1196  *     nx_match matches only packets for which bit J in the given field's value
1197  *     matches bit J in nxm_value.  A 0-bit in nxm_mask causes the
1198  *     corresponding bit in nxm_value is ignored (it should be 0; Open vSwitch
1199  *     may enforce this someday), as is the corresponding bit in the field's
1200  *     value.  (The sense of the nxm_mask bits is the opposite of that used by
1201  *     the "wildcards" member of struct ofp10_match.)
1202  *
1203  *     When nxm_hasmask is 1, nxm_length is always even.
1204  *
1205  *     An all-zero-bits nxm_mask is equivalent to omitting the nxm_entry
1206  *     entirely.  An all-one-bits nxm_mask is equivalent to specifying 0 for
1207  *     nxm_hasmask.
1208  *
1209  * When there are multiple "nxm_entry"s, all of the constraints must be met.
1210  *
1211  *
1212  * Mask Restrictions
1213  * =================
1214  *
1215  * Masks may be restricted:
1216  *
1217  *   - Some nxm_types may not support masked wildcards, that is, nxm_hasmask
1218  *     must always be 0 when these fields are specified.  For example, the
1219  *     field that identifies the port on which a packet was received may not be
1220  *     masked.
1221  *
1222  *   - Some nxm_types that do support masked wildcards may only support certain
1223  *     nxm_mask patterns.  For example, fields that have IPv4 address values
1224  *     may be restricted to CIDR masks.
1225  *
1226  * These restrictions should be noted in specifications for individual fields.
1227  * A switch may accept an nxm_hasmask or nxm_mask value that the specification
1228  * disallows, if the switch correctly implements support for that nxm_hasmask
1229  * or nxm_mask value.  A switch must reject an attempt to set up a flow that
1230  * contains a nxm_hasmask or nxm_mask value that it does not support.
1231  *
1232  *
1233  * Prerequisite Restrictions
1234  * =========================
1235  *
1236  * The presence of an nxm_entry with a given nxm_type may be restricted based
1237  * on the presence of or values of other "nxm_entry"s.  For example:
1238  *
1239  *   - An nxm_entry for nxm_type=NXM_OF_IP_TOS is allowed only if it is
1240  *     preceded by another entry with nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0,
1241  *     and nxm_value=0x0800.  That is, matching on the IP source address is
1242  *     allowed only if the Ethernet type is explicitly set to IP.
1243  *
1244  *   - An nxm_entry for nxm_type=NXM_OF_TCP_SRC is allowed only if it is
1245  *     preceded by an entry with nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0, and
1246  *     nxm_value either 0x0800 or 0x86dd, and another with
1247  *     nxm_type=NXM_OF_IP_PROTO, nxm_hasmask=0, nxm_value=6, in that order.
1248  *     That is, matching on the TCP source port is allowed only if the Ethernet
1249  *     type is IP or IPv6 and the IP protocol is TCP.
1250  *
1251  * These restrictions should be noted in specifications for individual fields.
1252  * A switch may implement relaxed versions of these restrictions.  A switch
1253  * must reject an attempt to set up a flow that violates its restrictions.
1254  *
1255  *
1256  * Ordering Restrictions
1257  * =====================
1258  *
1259  * An nxm_entry that has prerequisite restrictions must appear after the
1260  * "nxm_entry"s for its prerequisites.  Ordering of "nxm_entry"s within an
1261  * nx_match is not otherwise constrained.
1262  *
1263  * Any given nxm_type may appear in an nx_match at most once.
1264  *
1265  *
1266  * nxm_entry Examples
1267  * ==================
1268  *
1269  * These examples show the format of a single nxm_entry with particular
1270  * nxm_hasmask and nxm_length values.  The diagrams are labeled with field
1271  * numbers and byte indexes.
1272  *
1273  *
1274  * 8-bit nxm_value, nxm_hasmask=1, nxm_length=2:
1275  *
1276  *  0          3  4   5
1277  * +------------+---+---+
1278  * |   header   | v | m |
1279  * +------------+---+---+
1280  *
1281  *
1282  * 16-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=2:
1283  *
1284  *  0          3 4    5
1285  * +------------+------+
1286  * |   header   | value|
1287  * +------------+------+
1288  *
1289  *
1290  * 32-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=4:
1291  *
1292  *  0          3 4           7
1293  * +------------+-------------+
1294  * |   header   |  nxm_value  |
1295  * +------------+-------------+
1296  *
1297  *
1298  * 48-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=6:
1299  *
1300  *  0          3 4                9
1301  * +------------+------------------+
1302  * |   header   |     nxm_value    |
1303  * +------------+------------------+
1304  *
1305  *
1306  * 48-bit nxm_value, nxm_hasmask=1, nxm_length=12:
1307  *
1308  *  0          3 4                9 10              15
1309  * +------------+------------------+------------------+
1310  * |   header   |     nxm_value    |      nxm_mask    |
1311  * +------------+------------------+------------------+
1312  *
1313  *
1314  * Error Reporting
1315  * ===============
1316  *
1317  * A switch should report an error in an nx_match using error type
1318  * OFPET_BAD_REQUEST and one of the NXBRC_NXM_* codes.  Ideally the switch
1319  * should report a specific error code, if one is assigned for the particular
1320  * problem, but NXBRC_NXM_INVALID is also available to report a generic
1321  * nx_match error.
1322  */
1323
1324 #define NXM_HEADER__(VENDOR, FIELD, HASMASK, LENGTH) \
1325     (((VENDOR) << 16) | ((FIELD) << 9) | ((HASMASK) << 8) | (LENGTH))
1326 #define NXM_HEADER(VENDOR, FIELD, LENGTH) \
1327     NXM_HEADER__(VENDOR, FIELD, 0, LENGTH)
1328 #define NXM_HEADER_W(VENDOR, FIELD, LENGTH) \
1329     NXM_HEADER__(VENDOR, FIELD, 1, (LENGTH) * 2)
1330 #define NXM_VENDOR(HEADER) ((HEADER) >> 16)
1331 #define NXM_FIELD(HEADER) (((HEADER) >> 9) & 0x7f)
1332 #define NXM_TYPE(HEADER) (((HEADER) >> 9) & 0x7fffff)
1333 #define NXM_HASMASK(HEADER) (((HEADER) >> 8) & 1)
1334 #define NXM_LENGTH(HEADER) ((HEADER) & 0xff)
1335
1336 #define NXM_MAKE_WILD_HEADER(HEADER) \
1337         NXM_HEADER_W(NXM_VENDOR(HEADER), NXM_FIELD(HEADER), NXM_LENGTH(HEADER))
1338
1339 /* ## ------------------------------- ## */
1340 /* ## OpenFlow 1.0-compatible fields. ## */
1341 /* ## ------------------------------- ## */
1342
1343 /* Physical or virtual port on which the packet was received.
1344  *
1345  * Prereqs: None.
1346  *
1347  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1348  *
1349  * Masking: Not maskable. */
1350 #define NXM_OF_IN_PORT    NXM_HEADER  (0x0000,  0, 2)
1351
1352 /* Source or destination address in Ethernet header.
1353  *
1354  * Prereqs: None.
1355  *
1356  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1357  *
1358  * Masking: Fully maskable, in versions 1.8 and later. Earlier versions only
1359  *   supported the following masks for NXM_OF_ETH_DST_W: 00:00:00:00:00:00,
1360  *   fe:ff:ff:ff:ff:ff, 01:00:00:00:00:00, ff:ff:ff:ff:ff:ff. */
1361 #define NXM_OF_ETH_DST    NXM_HEADER  (0x0000,  1, 6)
1362 #define NXM_OF_ETH_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0000,  1, 6)
1363 #define NXM_OF_ETH_SRC    NXM_HEADER  (0x0000,  2, 6)
1364 #define NXM_OF_ETH_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0000,  2, 6)
1365
1366 /* Packet's Ethernet type.
1367  *
1368  * For an Ethernet II packet this is taken from the Ethernet header.  For an
1369  * 802.2 LLC+SNAP header with OUI 00-00-00 this is taken from the SNAP header.
1370  * A packet that has neither format has value 0x05ff
1371  * (OFP_DL_TYPE_NOT_ETH_TYPE).
1372  *
1373  * For a packet with an 802.1Q header, this is the type of the encapsulated
1374  * frame.
1375  *
1376  * Prereqs: None.
1377  *
1378  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1379  *
1380  * Masking: Not maskable. */
1381 #define NXM_OF_ETH_TYPE   NXM_HEADER  (0x0000,  3, 2)
1382
1383 /* 802.1Q TCI.
1384  *
1385  * For a packet with an 802.1Q header, this is the Tag Control Information
1386  * (TCI) field, with the CFI bit forced to 1.  For a packet with no 802.1Q
1387  * header, this has value 0.
1388  *
1389  * Prereqs: None.
1390  *
1391  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1392  *
1393  * Masking: Arbitrary masks.
1394  *
1395  * This field can be used in various ways:
1396  *
1397  *   - If it is not constrained at all, the nx_match matches packets without
1398  *     an 802.1Q header or with an 802.1Q header that has any TCI value.
1399  *
1400  *   - Testing for an exact match with 0 matches only packets without an
1401  *     802.1Q header.
1402  *
1403  *   - Testing for an exact match with a TCI value with CFI=1 matches packets
1404  *     that have an 802.1Q header with a specified VID and PCP.
1405  *
1406  *   - Testing for an exact match with a nonzero TCI value with CFI=0 does
1407  *     not make sense.  The switch may reject this combination.
1408  *
1409  *   - Testing with a specific VID and CFI=1, with nxm_mask=0x1fff, matches
1410  *     packets that have an 802.1Q header with that VID (and any PCP).
1411  *
1412  *   - Testing with a specific PCP and CFI=1, with nxm_mask=0xf000, matches
1413  *     packets that have an 802.1Q header with that PCP (and any VID).
1414  *
1415  *   - Testing with nxm_value=0, nxm_mask=0x0fff matches packets with no 802.1Q
1416  *     header or with an 802.1Q header with a VID of 0.
1417  *
1418  *   - Testing with nxm_value=0, nxm_mask=0xe000 matches packets with no 802.1Q
1419  *     header or with an 802.1Q header with a PCP of 0.
1420  *
1421  *   - Testing with nxm_value=0, nxm_mask=0xefff matches packets with no 802.1Q
1422  *     header or with an 802.1Q header with both VID and PCP of 0.
1423  */
1424 #define NXM_OF_VLAN_TCI   NXM_HEADER  (0x0000,  4, 2)
1425 #define NXM_OF_VLAN_TCI_W NXM_HEADER_W(0x0000,  4, 2)
1426
1427 /* The "type of service" byte of the IP header, with the ECN bits forced to 0.
1428  *
1429  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1430  *
1431  * Format: 8-bit integer with 2 least-significant bits forced to 0.
1432  *
1433  * Masking: Not maskable. */
1434 #define NXM_OF_IP_TOS     NXM_HEADER  (0x0000,  5, 1)
1435
1436 /* The "protocol" byte in the IP header.
1437  *
1438  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1439  *
1440  * Format: 8-bit integer.
1441  *
1442  * Masking: Not maskable. */
1443 #define NXM_OF_IP_PROTO   NXM_HEADER  (0x0000,  6, 1)
1444
1445 /* The source or destination address in the IP header.
1446  *
1447  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0800 exactly.
1448  *
1449  * Format: 32-bit integer in network byte order.
1450  *
1451  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.8 and later.  In earlier
1452  *   versions, only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1453  *   high-order bits set to 1 and the other 32-N bits set to 0. */
1454 #define NXM_OF_IP_SRC     NXM_HEADER  (0x0000,  7, 4)
1455 #define NXM_OF_IP_SRC_W   NXM_HEADER_W(0x0000,  7, 4)
1456 #define NXM_OF_IP_DST     NXM_HEADER  (0x0000,  8, 4)
1457 #define NXM_OF_IP_DST_W   NXM_HEADER_W(0x0000,  8, 4)
1458
1459 /* The source or destination port in the TCP header.
1460  *
1461  * Prereqs:
1462  *   NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1463  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 6 exactly.
1464  *
1465  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1466  *
1467  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.6 and later.  Not maskable, in
1468  *   earlier versions. */
1469 #define NXM_OF_TCP_SRC    NXM_HEADER  (0x0000,  9, 2)
1470 #define NXM_OF_TCP_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0000,  9, 2)
1471 #define NXM_OF_TCP_DST    NXM_HEADER  (0x0000, 10, 2)
1472 #define NXM_OF_TCP_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 10, 2)
1473
1474 /* The source or destination port in the UDP header.
1475  *
1476  * Prereqs:
1477  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match either 0x0800 or 0x86dd.
1478  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 17 exactly.
1479  *
1480  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1481  *
1482  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.6 and later.  Not maskable, in
1483  *   earlier versions. */
1484 #define NXM_OF_UDP_SRC    NXM_HEADER  (0x0000, 11, 2)
1485 #define NXM_OF_UDP_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 11, 2)
1486 #define NXM_OF_UDP_DST    NXM_HEADER  (0x0000, 12, 2)
1487 #define NXM_OF_UDP_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 12, 2)
1488
1489 /* The type or code in the ICMP header.
1490  *
1491  * Prereqs:
1492  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0800 exactly.
1493  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 1 exactly.
1494  *
1495  * Format: 8-bit integer.
1496  *
1497  * Masking: Not maskable. */
1498 #define NXM_OF_ICMP_TYPE  NXM_HEADER  (0x0000, 13, 1)
1499 #define NXM_OF_ICMP_CODE  NXM_HEADER  (0x0000, 14, 1)
1500
1501 /* ARP opcode.
1502  *
1503  * For an Ethernet+IP ARP packet, the opcode in the ARP header.  Always 0
1504  * otherwise.  Only ARP opcodes between 1 and 255 should be specified for
1505  * matching.
1506  *
1507  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match either 0x0806 or 0x8035.
1508  *
1509  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1510  *
1511  * Masking: Not maskable. */
1512 #define NXM_OF_ARP_OP     NXM_HEADER  (0x0000, 15, 2)
1513
1514 /* For an Ethernet+IP ARP packet, the source or target protocol address
1515  * in the ARP header.  Always 0 otherwise.
1516  *
1517  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match either 0x0806 or 0x8035.
1518  *
1519  * Format: 32-bit integer in network byte order.
1520  *
1521  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.8 and later.  In earlier
1522  *   versions, only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1523  *   high-order bits set to 1 and the other 32-N bits set to 0. */
1524 #define NXM_OF_ARP_SPA    NXM_HEADER  (0x0000, 16, 4)
1525 #define NXM_OF_ARP_SPA_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 16, 4)
1526 #define NXM_OF_ARP_TPA    NXM_HEADER  (0x0000, 17, 4)
1527 #define NXM_OF_ARP_TPA_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 17, 4)
1528
1529 /* ## ------------------------ ## */
1530 /* ## Nicira match extensions. ## */
1531 /* ## ------------------------ ## */
1532
1533 /* Metadata registers.
1534  *
1535  * Registers initially have value 0.  Actions allow register values to be
1536  * manipulated.
1537  *
1538  * Prereqs: None.
1539  *
1540  * Format: Array of 32-bit integer registers.  Space is reserved for up to
1541  *   NXM_NX_MAX_REGS registers, but switches may implement fewer.
1542  *
1543  * Masking: Arbitrary masks. */
1544 #define NXM_NX_MAX_REGS 16
1545 #define NXM_NX_REG(IDX)   NXM_HEADER  (0x0001, IDX, 4)
1546 #define NXM_NX_REG_W(IDX) NXM_HEADER_W(0x0001, IDX, 4)
1547 #define NXM_NX_REG_IDX(HEADER) NXM_FIELD(HEADER)
1548 #define NXM_IS_NX_REG(HEADER) (!((((HEADER) ^ NXM_NX_REG0)) & 0xffffe1ff))
1549 #define NXM_IS_NX_REG_W(HEADER) (!((((HEADER) ^ NXM_NX_REG0_W)) & 0xffffe1ff))
1550 #define NXM_NX_REG0       NXM_HEADER  (0x0001, 0, 4)
1551 #define NXM_NX_REG0_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 0, 4)
1552 #define NXM_NX_REG1       NXM_HEADER  (0x0001, 1, 4)
1553 #define NXM_NX_REG1_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 1, 4)
1554 #define NXM_NX_REG2       NXM_HEADER  (0x0001, 2, 4)
1555 #define NXM_NX_REG2_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 2, 4)
1556 #define NXM_NX_REG3       NXM_HEADER  (0x0001, 3, 4)
1557 #define NXM_NX_REG3_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 3, 4)
1558 #define NXM_NX_REG4       NXM_HEADER  (0x0001, 4, 4)
1559 #define NXM_NX_REG4_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 4, 4)
1560 #define NXM_NX_REG5       NXM_HEADER  (0x0001, 5, 4)
1561 #define NXM_NX_REG5_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 5, 4)
1562 #define NXM_NX_REG6       NXM_HEADER  (0x0001, 6, 4)
1563 #define NXM_NX_REG6_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 6, 4)
1564 #define NXM_NX_REG7       NXM_HEADER  (0x0001, 7, 4)
1565 #define NXM_NX_REG7_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 7, 4)
1566
1567 /* Tunnel ID.
1568  *
1569  * For a packet received via a GRE, VXLAN or LISP tunnel including a (32-bit)
1570  * key, the key is stored in the low 32-bits and the high bits are zeroed.  For
1571  * other packets, the value is 0.
1572  *
1573  * All zero bits, for packets not received via a keyed tunnel.
1574  *
1575  * Prereqs: None.
1576  *
1577  * Format: 64-bit integer in network byte order.
1578  *
1579  * Masking: Arbitrary masks. */
1580 #define NXM_NX_TUN_ID     NXM_HEADER  (0x0001, 16, 8)
1581 #define NXM_NX_TUN_ID_W   NXM_HEADER_W(0x0001, 16, 8)
1582
1583 /* For an Ethernet+IP ARP packet, the source or target hardware address
1584  * in the ARP header.  Always 0 otherwise.
1585  *
1586  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match either 0x0806 or 0x8035.
1587  *
1588  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1589  *
1590  * Masking: Not maskable. */
1591 #define NXM_NX_ARP_SHA    NXM_HEADER  (0x0001, 17, 6)
1592 #define NXM_NX_ARP_THA    NXM_HEADER  (0x0001, 18, 6)
1593
1594 /* The source or destination address in the IPv6 header.
1595  *
1596  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1597  *
1598  * Format: 128-bit IPv6 address.
1599  *
1600  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.8 and later.  In previous
1601  *   versions, only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1602  *   high-order bits set to 1 and the other 128-N bits set to 0. */
1603 #define NXM_NX_IPV6_SRC    NXM_HEADER  (0x0001, 19, 16)
1604 #define NXM_NX_IPV6_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0001, 19, 16)
1605 #define NXM_NX_IPV6_DST    NXM_HEADER  (0x0001, 20, 16)
1606 #define NXM_NX_IPV6_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0001, 20, 16)
1607
1608 /* The type or code in the ICMPv6 header.
1609  *
1610  * Prereqs:
1611  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1612  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1613  *
1614  * Format: 8-bit integer.
1615  *
1616  * Masking: Not maskable. */
1617 #define NXM_NX_ICMPV6_TYPE NXM_HEADER  (0x0001, 21, 1)
1618 #define NXM_NX_ICMPV6_CODE NXM_HEADER  (0x0001, 22, 1)
1619
1620 /* The target address in an IPv6 Neighbor Discovery message.
1621  *
1622  * Prereqs:
1623  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1624  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1625  *   NXM_OF_ICMPV6_TYPE must be either 135 or 136.
1626  *
1627  * Format: 128-bit IPv6 address.
1628  *
1629  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.8 and later.  In previous
1630  *   versions, only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1631  *   high-order bits set to 1 and the other 128-N bits set to 0. */
1632 #define NXM_NX_ND_TARGET     NXM_HEADER    (0x0001, 23, 16)
1633 #define NXM_NX_ND_TARGET_W   NXM_HEADER_W  (0x0001, 23, 16)
1634
1635 /* The source link-layer address option in an IPv6 Neighbor Discovery
1636  * message.
1637  *
1638  * Prereqs:
1639  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1640  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1641  *   NXM_OF_ICMPV6_TYPE must be exactly 135.
1642  *
1643  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1644  *
1645  * Masking: Not maskable. */
1646 #define NXM_NX_ND_SLL      NXM_HEADER  (0x0001, 24, 6)
1647
1648 /* The target link-layer address option in an IPv6 Neighbor Discovery
1649  * message.
1650  *
1651  * Prereqs:
1652  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1653  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1654  *   NXM_OF_ICMPV6_TYPE must be exactly 136.
1655  *
1656  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1657  *
1658  * Masking: Not maskable. */
1659 #define NXM_NX_ND_TLL      NXM_HEADER  (0x0001, 25, 6)
1660
1661 /* IP fragment information.
1662  *
1663  * Prereqs:
1664  *   NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1665  *
1666  * Format: 8-bit value with one of the values 0, 1, or 3, as described below.
1667  *
1668  * Masking: Fully maskable.
1669  *
1670  * This field has three possible values:
1671  *
1672  *   - A packet that is not an IP fragment has value 0.
1673  *
1674  *   - A packet that is an IP fragment with offset 0 (the first fragment) has
1675  *     bit 0 set and thus value 1.
1676  *
1677  *   - A packet that is an IP fragment with nonzero offset has bits 0 and 1 set
1678  *     and thus value 3.
1679  *
1680  * NX_IP_FRAG_ANY and NX_IP_FRAG_LATER are declared to symbolically represent
1681  * the meanings of bits 0 and 1.
1682  *
1683  * The switch may reject matches against values that can never appear.
1684  *
1685  * It is important to understand how this field interacts with the OpenFlow IP
1686  * fragment handling mode:
1687  *
1688  *   - In OFPC_FRAG_DROP mode, the OpenFlow switch drops all IP fragments
1689  *     before they reach the flow table, so every packet that is available for
1690  *     matching will have value 0 in this field.
1691  *
1692  *   - Open vSwitch does not implement OFPC_FRAG_REASM mode, but if it did then
1693  *     IP fragments would be reassembled before they reached the flow table and
1694  *     again every packet available for matching would always have value 0.
1695  *
1696  *   - In OFPC_FRAG_NORMAL mode, all three values are possible, but OpenFlow
1697  *     1.0 says that fragments' transport ports are always 0, even for the
1698  *     first fragment, so this does not provide much extra information.
1699  *
1700  *   - In OFPC_FRAG_NX_MATCH mode, all three values are possible.  For
1701  *     fragments with offset 0, Open vSwitch makes L4 header information
1702  *     available.
1703  */
1704 #define NXM_NX_IP_FRAG     NXM_HEADER  (0x0001, 26, 1)
1705 #define NXM_NX_IP_FRAG_W   NXM_HEADER_W(0x0001, 26, 1)
1706
1707 /* Bits in the value of NXM_NX_IP_FRAG. */
1708 #define NX_IP_FRAG_ANY   (1 << 0) /* Is this a fragment? */
1709 #define NX_IP_FRAG_LATER (1 << 1) /* Is this a fragment with nonzero offset? */
1710
1711 /* The flow label in the IPv6 header.
1712  *
1713  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1714  *
1715  * Format: 20-bit IPv6 flow label in least-significant bits.
1716  *
1717  * Masking: Not maskable. */
1718 #define NXM_NX_IPV6_LABEL  NXM_HEADER  (0x0001, 27, 4)
1719
1720 /* The ECN of the IP header.
1721  *
1722  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1723  *
1724  * Format: ECN in the low-order 2 bits.
1725  *
1726  * Masking: Not maskable. */
1727 #define NXM_NX_IP_ECN      NXM_HEADER  (0x0001, 28, 1)
1728
1729 /* The time-to-live/hop limit of the IP header.
1730  *
1731  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1732  *
1733  * Format: 8-bit integer.
1734  *
1735  * Masking: Not maskable. */
1736 #define NXM_NX_IP_TTL      NXM_HEADER  (0x0001, 29, 1)
1737
1738 /* Flow cookie.
1739  *
1740  * This may be used to gain the OpenFlow 1.1-like ability to restrict
1741  * certain NXM-based Flow Mod and Flow Stats Request messages to flows
1742  * with specific cookies.  See the "nx_flow_mod" and "nx_flow_stats_request"
1743  * structure definitions for more details.  This match is otherwise not
1744  * allowed.
1745  *
1746  * Prereqs: None.
1747  *
1748  * Format: 64-bit integer in network byte order.
1749  *
1750  * Masking: Arbitrary masks. */
1751 #define NXM_NX_COOKIE     NXM_HEADER  (0x0001, 30, 8)
1752 #define NXM_NX_COOKIE_W   NXM_HEADER_W(0x0001, 30, 8)
1753
1754 /* The source or destination address in the outer IP header of a tunneled
1755  * packet.
1756  *
1757  * For non-tunneled packets, the value is 0.
1758  *
1759  * Prereqs: None.
1760  *
1761  * Format: 32-bit integer in network byte order.
1762  *
1763  * Masking: Fully maskable. */
1764 #define NXM_NX_TUN_IPV4_SRC   NXM_HEADER  (0x0001, 31, 4)
1765 #define NXM_NX_TUN_IPV4_SRC_W NXM_HEADER_W(0x0001, 31, 4)
1766 #define NXM_NX_TUN_IPV4_DST   NXM_HEADER  (0x0001, 32, 4)
1767 #define NXM_NX_TUN_IPV4_DST_W NXM_HEADER_W(0x0001, 32, 4)
1768
1769 /* ## --------------------- ## */
1770 /* ## Requests and replies. ## */
1771 /* ## --------------------- ## */
1772
1773 enum nx_flow_format {
1774     NXFF_OPENFLOW10 = 0,         /* Standard OpenFlow 1.0 compatible. */
1775     NXFF_NXM = 2                 /* Nicira extended match. */
1776 };
1777
1778 /* NXT_SET_FLOW_FORMAT request. */
1779 struct nx_set_flow_format {
1780     ovs_be32 format;            /* One of NXFF_*. */
1781 };
1782 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_set_flow_format) == 4);
1783
1784 /* NXT_FLOW_MOD (analogous to OFPT_FLOW_MOD).
1785  *
1786  * It is possible to limit flow deletions and modifications to certain
1787  * cookies by using the NXM_NX_COOKIE(_W) matches.  The "cookie" field
1788  * is used only to add or modify flow cookies.
1789  */
1790 struct nx_flow_mod {
1791     ovs_be64 cookie;              /* Opaque controller-issued identifier. */
1792     ovs_be16 command;             /* OFPFC_* + possibly a table ID (see comment
1793                                    * on struct nx_flow_mod_table_id). */
1794     ovs_be16 idle_timeout;        /* Idle time before discarding (seconds). */
1795     ovs_be16 hard_timeout;        /* Max time before discarding (seconds). */
1796     ovs_be16 priority;            /* Priority level of flow entry. */
1797     ovs_be32 buffer_id;           /* Buffered packet to apply to (or -1).
1798                                      Not meaningful for OFPFC_DELETE*. */
1799     ovs_be16 out_port;            /* For OFPFC_DELETE* commands, require
1800                                      matching entries to include this as an
1801                                      output port.  A value of OFPP_NONE
1802                                      indicates no restriction. */
1803     ovs_be16 flags;               /* One of OFPFF_*. */
1804     ovs_be16 match_len;           /* Size of nx_match. */
1805     uint8_t pad[6];               /* Align to 64-bits. */
1806     /* Followed by:
1807      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1808      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1809      *     all-zero bytes, then
1810      *   - Actions to fill out the remainder of the message length (always a
1811      *     multiple of 8).
1812      */
1813 };
1814 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_mod) == 32);
1815
1816 /* NXT_FLOW_REMOVED (analogous to OFPT_FLOW_REMOVED).
1817  *
1818  * 'table_id' is present only in Open vSwitch 1.11 and later.  In earlier
1819  * versions of Open vSwitch, this is a padding byte that is always zeroed.
1820  * Therefore, a 'table_id' value of 0 indicates that the table ID is not known,
1821  * and other values may be interpreted as one more than the flow's former table
1822  * ID. */
1823 struct nx_flow_removed {
1824     ovs_be64 cookie;          /* Opaque controller-issued identifier. */
1825     ovs_be16 priority;        /* Priority level of flow entry. */
1826     uint8_t reason;           /* One of OFPRR_*. */
1827     uint8_t table_id;         /* Flow's former table ID, plus one. */
1828     ovs_be32 duration_sec;    /* Time flow was alive in seconds. */
1829     ovs_be32 duration_nsec;   /* Time flow was alive in nanoseconds beyond
1830                                  duration_sec. */
1831     ovs_be16 idle_timeout;    /* Idle timeout from original flow mod. */
1832     ovs_be16 match_len;       /* Size of nx_match. */
1833     ovs_be64 packet_count;
1834     ovs_be64 byte_count;
1835     /* Followed by:
1836      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1837      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1838      *     all-zero bytes. */
1839 };
1840 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_removed) == 40);
1841
1842 /* Nicira vendor stats request of type NXST_FLOW (analogous to OFPST_FLOW
1843  * request).
1844  *
1845  * It is possible to limit matches to certain cookies by using the
1846  * NXM_NX_COOKIE and NXM_NX_COOKIE_W matches.
1847  */
1848 struct nx_flow_stats_request {
1849     ovs_be16 out_port;        /* Require matching entries to include this
1850                                  as an output port.  A value of OFPP_NONE
1851                                  indicates no restriction. */
1852     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
1853     uint8_t table_id;         /* ID of table to read (from ofp_table_stats)
1854                                  or 0xff for all tables. */
1855     uint8_t pad[3];           /* Align to 64 bits. */
1856     /* Followed by:
1857      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1858      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1859      *     all-zero bytes, which must also exactly fill out the length of the
1860      *     message.
1861      */
1862 };
1863 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_stats_request) == 8);
1864
1865 /* Body for Nicira vendor stats reply of type NXST_FLOW (analogous to
1866  * OFPST_FLOW reply).
1867  *
1868  * The values of 'idle_age' and 'hard_age' are only meaningful when talking to
1869  * a switch that implements the NXT_FLOW_AGE extension.  Zero means that the
1870  * true value is unknown, perhaps because hardware does not track the value.
1871  * (Zero is also the value that one should ordinarily expect to see talking to
1872  * a switch that does not implement NXT_FLOW_AGE, since those switches zero the
1873  * padding bytes that these fields replaced.)  A nonzero value X represents X-1
1874  * seconds.  A value of 65535 represents 65534 or more seconds.
1875  *
1876  * 'idle_age' is the number of seconds that the flow has been idle, that is,
1877  * the number of seconds since a packet passed through the flow.  'hard_age' is
1878  * the number of seconds since the flow was last modified (e.g. OFPFC_MODIFY or
1879  * OFPFC_MODIFY_STRICT).  (The 'duration_*' fields are the elapsed time since
1880  * the flow was added, regardless of subsequent modifications.)
1881  *
1882  * For a flow with an idle or hard timeout, 'idle_age' or 'hard_age',
1883  * respectively, will ordinarily be smaller than the timeout, but flow
1884  * expiration times are only approximate and so one must be prepared to
1885  * tolerate expirations that occur somewhat early or late.
1886  */
1887 struct nx_flow_stats {
1888     ovs_be16 length;          /* Length of this entry. */
1889     uint8_t table_id;         /* ID of table flow came from. */
1890     uint8_t pad;
1891     ovs_be32 duration_sec;    /* Time flow has been alive in seconds. */
1892     ovs_be32 duration_nsec;   /* Time flow has been alive in nanoseconds
1893                                  beyond duration_sec. */
1894     ovs_be16 priority;        /* Priority of the entry. */
1895     ovs_be16 idle_timeout;    /* Number of seconds idle before expiration. */
1896     ovs_be16 hard_timeout;    /* Number of seconds before expiration. */
1897     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
1898     ovs_be16 idle_age;        /* Seconds since last packet, plus one. */
1899     ovs_be16 hard_age;        /* Seconds since last modification, plus one. */
1900     ovs_be64 cookie;          /* Opaque controller-issued identifier. */
1901     ovs_be64 packet_count;    /* Number of packets, UINT64_MAX if unknown. */
1902     ovs_be64 byte_count;      /* Number of bytes, UINT64_MAX if unknown. */
1903     /* Followed by:
1904      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1905      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1906      *     all-zero bytes, then
1907      *   - Actions to fill out the remainder 'length' bytes (always a multiple
1908      *     of 8).
1909      */
1910 };
1911 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_stats) == 48);
1912
1913 /* Nicira vendor stats request of type NXST_AGGREGATE (analogous to
1914  * OFPST_AGGREGATE request).
1915  *
1916  * The reply format is identical to the reply format for OFPST_AGGREGATE,
1917  * except for the header. */
1918 struct nx_aggregate_stats_request {
1919     ovs_be16 out_port;        /* Require matching entries to include this
1920                                  as an output port.  A value of OFPP_NONE
1921                                  indicates no restriction. */
1922     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
1923     uint8_t table_id;         /* ID of table to read (from ofp_table_stats)
1924                                  or 0xff for all tables. */
1925     uint8_t pad[3];           /* Align to 64 bits. */
1926     /* Followed by:
1927      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1928      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1929      *     all-zero bytes, which must also exactly fill out the length of the
1930      *     message.
1931      */
1932 };
1933 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_aggregate_stats_request) == 8);
1934 \f
1935 /* NXT_SET_CONTROLLER_ID.
1936  *
1937  * Each OpenFlow controller connection has a 16-bit identifier that is
1938  * initially 0.  This message changes the connection's ID to 'id'.
1939  *
1940  * Controller connection IDs need not be unique.
1941  *
1942  * The NXAST_CONTROLLER action is the only current user of controller
1943  * connection IDs. */
1944 struct nx_controller_id {
1945     uint8_t zero[6];            /* Must be zero. */
1946     ovs_be16 controller_id;     /* New controller connection ID. */
1947 };
1948 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_controller_id) == 8);
1949
1950 /* Action structure for NXAST_CONTROLLER.
1951  *
1952  * This generalizes using OFPAT_OUTPUT to send a packet to OFPP_CONTROLLER.  In
1953  * addition to the 'max_len' that OFPAT_OUTPUT supports, it also allows
1954  * specifying:
1955  *
1956  *    - 'reason': The reason code to use in the ofp_packet_in or nx_packet_in.
1957  *
1958  *    - 'controller_id': The ID of the controller connection to which the
1959  *      ofp_packet_in should be sent.  The ofp_packet_in or nx_packet_in is
1960  *      sent only to controllers that have the specified controller connection
1961  *      ID.  See "struct nx_controller_id" for more information. */
1962 struct nx_action_controller {
1963     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
1964     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
1965     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
1966     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_CONTROLLER. */
1967     ovs_be16 max_len;               /* Maximum length to send to controller. */
1968     ovs_be16 controller_id;         /* Controller ID to send packet-in. */
1969     uint8_t reason;                 /* enum ofp_packet_in_reason (OFPR_*). */
1970     uint8_t zero;                   /* Must be zero. */
1971 };
1972 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_controller) == 16);
1973 \f
1974 /* Flow Table Monitoring
1975  * =====================
1976  *
1977  * NXST_FLOW_MONITOR allows a controller to keep track of changes to OpenFlow
1978  * flow table(s) or subsets of them, with the following workflow:
1979  *
1980  * 1. The controller sends an NXST_FLOW_MONITOR request to begin monitoring
1981  *    flows.  The 'id' in the request must be unique among all monitors that
1982  *    the controller has started and not yet canceled on this OpenFlow
1983  *    connection.
1984  *
1985  * 2. The switch responds with an NXST_FLOW_MONITOR reply.  If the request's
1986  *    'flags' included NXFMF_INITIAL, the reply includes all the flows that
1987  *    matched the request at the time of the request (with event NXFME_ADDED).
1988  *    If 'flags' did not include NXFMF_INITIAL, the reply is empty.
1989  *
1990  *    The reply uses the xid of the request (as do all replies to OpenFlow
1991  *    requests).
1992  *
1993  * 3. Whenever a change to a flow table entry matches some outstanding monitor
1994  *    request's criteria and flags, the switch sends a notification to the
1995  *    controller as an additional NXST_FLOW_MONITOR reply with xid 0.
1996  *
1997  *    When multiple outstanding monitors match a single change, only a single
1998  *    notification is sent.  This merged notification includes the information
1999  *    requested in any of the individual monitors.  That is, if any of the
2000  *    matching monitors requests actions (NXFMF_ACTIONS), the notification
2001  *    includes actions, and if any of the monitors request full changes for the
2002  *    controller's own changes (NXFMF_OWN), the controller's own changes will
2003  *    be included in full.
2004  *
2005  * 4. The controller may cancel a monitor with NXT_FLOW_MONITOR_CANCEL.  No
2006  *    further notifications will be sent on the basis of the canceled monitor
2007  *    afterward.
2008  *
2009  *
2010  * Buffer Management
2011  * =================
2012  *
2013  * OpenFlow messages for flow monitor notifications can overflow the buffer
2014  * space available to the switch, either temporarily (e.g. due to network
2015  * conditions slowing OpenFlow traffic) or more permanently (e.g. the sustained
2016  * rate of flow table change exceeds the network bandwidth between switch and
2017  * controller).
2018  *
2019  * When Open vSwitch's notification buffer space reaches a limiting threshold,
2020  * OVS reacts as follows:
2021  *
2022  * 1. OVS sends an NXT_FLOW_MONITOR_PAUSED message to the controller, following
2023  *    all the already queued notifications.  After it receives this message,
2024  *    the controller knows that its view of the flow table, as represented by
2025  *    flow monitor notifications, is incomplete.
2026  *
2027  * 2. As long as the notification buffer is not empty:
2028  *
2029  *        - NXMFE_ADD and NXFME_MODIFIED notifications will not be sent.
2030  *
2031  *        - NXFME_DELETED notifications will still be sent, but only for flows
2032  *          that existed before OVS sent NXT_FLOW_MONITOR_PAUSED.
2033  *
2034  *        - NXFME_ABBREV notifications will not be sent.  They are treated as
2035  *          the expanded version (and therefore only the NXFME_DELETED
2036  *          components, if any, are sent).
2037  *
2038  * 3. When the notification buffer empties, OVS sends NXFME_ADD notifications
2039  *    for flows added since the buffer reached its limit and NXFME_MODIFIED
2040  *    notifications for flows that existed before the limit was reached and
2041  *    changed after the limit was reached.
2042  *
2043  * 4. OVS sends an NXT_FLOW_MONITOR_RESUMED message to the controller.  After
2044  *    it receives this message, the controller knows that its view of the flow
2045  *    table, as represented by flow monitor notifications, is again complete.
2046  *
2047  * This allows the maximum buffer space requirement for notifications to be
2048  * bounded by the limit plus the maximum number of supported flows.
2049  *
2050  *
2051  * "Flow Removed" messages
2052  * =======================
2053  *
2054  * The flow monitor mechanism is independent of OFPT_FLOW_REMOVED and
2055  * NXT_FLOW_REMOVED.  Flow monitor updates for deletion are sent if
2056  * NXFMF_DELETE is set on a monitor, regardless of whether the
2057  * OFPFF_SEND_FLOW_REM flag was set when the flow was added. */
2058
2059 /* NXST_FLOW_MONITOR request.
2060  *
2061  * The NXST_FLOW_MONITOR request's body consists of an array of zero or more
2062  * instances of this structure.  The request arranges to monitor the flows
2063  * that match the specified criteria, which are interpreted in the same way as
2064  * for NXST_FLOW.
2065  *
2066  * 'id' identifies a particular monitor for the purpose of allowing it to be
2067  * canceled later with NXT_FLOW_MONITOR_CANCEL.  'id' must be unique among
2068  * existing monitors that have not already been canceled.
2069  *
2070  * The reply includes the initial flow matches for monitors that have the
2071  * NXFMF_INITIAL flag set.  No single flow will be included in the reply more
2072  * than once, even if more than one requested monitor matches that flow.  The
2073  * reply will be empty if none of the monitors has NXFMF_INITIAL set or if none
2074  * of the monitors initially matches any flows.
2075  *
2076  * For NXFMF_ADD, an event will be reported if 'out_port' matches against the
2077  * actions of the flow being added or, for a flow that is replacing an existing
2078  * flow, if 'out_port' matches against the actions of the flow being replaced.
2079  * For NXFMF_DELETE, 'out_port' matches against the actions of a flow being
2080  * deleted.  For NXFMF_MODIFY, an event will be reported if 'out_port' matches
2081  * either the old or the new actions. */
2082 struct nx_flow_monitor_request {
2083     ovs_be32 id;                /* Controller-assigned ID for this monitor. */
2084     ovs_be16 flags;             /* NXFMF_*. */
2085     ovs_be16 out_port;          /* Required output port, if not OFPP_NONE. */
2086     ovs_be16 match_len;         /* Length of nx_match. */
2087     uint8_t table_id;           /* One table's ID or 0xff for all tables. */
2088     uint8_t zeros[5];           /* Align to 64 bits (must be zero). */
2089     /* Followed by:
2090      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
2091      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
2092      *     all-zero bytes. */
2093 };
2094 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_monitor_request) == 16);
2095
2096 /* 'flags' bits in struct nx_flow_monitor_request. */
2097 enum nx_flow_monitor_flags {
2098     /* When to send updates. */
2099     NXFMF_INITIAL = 1 << 0,     /* Initially matching flows. */
2100     NXFMF_ADD = 1 << 1,         /* New matching flows as they are added. */
2101     NXFMF_DELETE = 1 << 2,      /* Old matching flows as they are removed. */
2102     NXFMF_MODIFY = 1 << 3,      /* Matching flows as they are changed. */
2103
2104     /* What to include in updates. */
2105     NXFMF_ACTIONS = 1 << 4,     /* If set, actions are included. */
2106     NXFMF_OWN = 1 << 5,         /* If set, include own changes in full. */
2107 };
2108
2109 /* NXST_FLOW_MONITOR reply header.
2110  *
2111  * The body of an NXST_FLOW_MONITOR reply is an array of variable-length
2112  * structures, each of which begins with this header.  The 'length' member may
2113  * be used to traverse the array, and the 'event' member may be used to
2114  * determine the particular structure.
2115  *
2116  * Every instance is a multiple of 8 bytes long. */
2117 struct nx_flow_update_header {
2118     ovs_be16 length;            /* Length of this entry. */
2119     ovs_be16 event;             /* One of NXFME_*. */
2120     /* ...other data depending on 'event'... */
2121 };
2122 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_update_header) == 4);
2123
2124 /* 'event' values in struct nx_flow_update_header. */
2125 enum nx_flow_update_event {
2126     /* struct nx_flow_update_full. */
2127     NXFME_ADDED = 0,            /* Flow was added. */
2128     NXFME_DELETED = 1,          /* Flow was deleted. */
2129     NXFME_MODIFIED = 2,         /* Flow (generally its actions) was changed. */
2130
2131     /* struct nx_flow_update_abbrev. */
2132     NXFME_ABBREV = 3,           /* Abbreviated reply. */
2133 };
2134
2135 /* NXST_FLOW_MONITOR reply for NXFME_ADDED, NXFME_DELETED, and
2136  * NXFME_MODIFIED. */
2137 struct nx_flow_update_full {
2138     ovs_be16 length;            /* Length is 24. */
2139     ovs_be16 event;             /* One of NXFME_*. */
2140     ovs_be16 reason;            /* OFPRR_* for NXFME_DELETED, else zero. */
2141     ovs_be16 priority;          /* Priority of the entry. */
2142     ovs_be16 idle_timeout;      /* Number of seconds idle before expiration. */
2143     ovs_be16 hard_timeout;      /* Number of seconds before expiration. */
2144     ovs_be16 match_len;         /* Length of nx_match. */
2145     uint8_t table_id;           /* ID of flow's table. */
2146     uint8_t pad;                /* Reserved, currently zeroed. */
2147     ovs_be64 cookie;            /* Opaque controller-issued identifier. */
2148     /* Followed by:
2149      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
2150      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
2151      *     all-zero bytes, then
2152      *   - Actions to fill out the remainder 'length' bytes (always a multiple
2153      *     of 8).  If NXFMF_ACTIONS was not specified, or 'event' is
2154      *     NXFME_DELETED, no actions are included.
2155      */
2156 };
2157 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_update_full) == 24);
2158
2159 /* NXST_FLOW_MONITOR reply for NXFME_ABBREV.
2160  *
2161  * When the controller does not specify NXFMF_OWN in a monitor request, any
2162  * flow tables changes due to the controller's own requests (on the same
2163  * OpenFlow channel) will be abbreviated, when possible, to this form, which
2164  * simply specifies the 'xid' of the OpenFlow request (e.g. an OFPT_FLOW_MOD or
2165  * NXT_FLOW_MOD) that caused the change.
2166  *
2167  * Some changes cannot be abbreviated and will be sent in full:
2168  *
2169  *   - Changes that only partially succeed.  This can happen if, for example,
2170  *     a flow_mod with type OFPFC_MODIFY affects multiple flows, but only some
2171  *     of those modifications succeed (e.g. due to hardware limitations).
2172  *
2173  *     This cannot occur with the current implementation of the Open vSwitch
2174  *     software datapath.  It could happen with other datapath implementations.
2175  *
2176  *   - Changes that race with conflicting changes made by other controllers or
2177  *     other flow_mods (not separated by barriers) by the same controller.
2178  *
2179  *     This cannot occur with the current Open vSwitch implementation
2180  *     (regardless of datapath) because Open vSwitch internally serializes
2181  *     potentially conflicting changes.
2182  *
2183  * A flow_mod that does not change the flow table will not trigger any
2184  * notification, even an abbreviated one.  For example, a "modify" or "delete"
2185  * flow_mod that does not match any flows will not trigger a notification.
2186  * Whether an "add" or "modify" that specifies all the same parameters that a
2187  * flow already has triggers a notification is unspecified and subject to
2188  * change in future versions of Open vSwitch.
2189  *
2190  * OVS will always send the notifications for a given flow table change before
2191  * the reply to a OFPT_BARRIER_REQUEST request that follows the flow table
2192  * change.  Thus, if the controller does not receive an abbreviated (or
2193  * unabbreviated) notification for a flow_mod before the next
2194  * OFPT_BARRIER_REPLY, it will never receive one. */
2195 struct nx_flow_update_abbrev {
2196     ovs_be16 length;            /* Length is 8. */
2197     ovs_be16 event;             /* NXFME_ABBREV. */
2198     ovs_be32 xid;               /* Controller-specified xid from flow_mod. */
2199 };
2200 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_update_abbrev) == 8);
2201
2202 /* NXT_FLOW_MONITOR_CANCEL.
2203  *
2204  * Used by a controller to cancel an outstanding monitor. */
2205 struct nx_flow_monitor_cancel {
2206     ovs_be32 id;                /* 'id' from nx_flow_monitor_request. */
2207 };
2208 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_monitor_cancel) == 4);
2209
2210 /* Action structure for NXAST_WRITE_METADATA.
2211  *
2212  * Modifies the 'mask' bits of the metadata value. */
2213 struct nx_action_write_metadata {
2214     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
2215     ovs_be16 len;                   /* Length is 32. */
2216     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
2217     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_WRITE_METADATA. */
2218     uint8_t zeros[6];               /* Must be zero. */
2219     ovs_be64 metadata;              /* Metadata register. */
2220     ovs_be64 mask;                  /* Metadata mask. */
2221 };
2222 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_write_metadata) == 32);
2223
2224 /* Action structure for NXAST_PUSH_MPLS. */
2225 struct nx_action_push_mpls {
2226     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
2227     ovs_be16 len;                   /* Length is 8. */
2228     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
2229     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_PUSH_MPLS. */
2230     ovs_be16 ethertype;             /* Ethertype */
2231     uint8_t  pad[4];
2232 };
2233 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_push_mpls) == 16);
2234
2235 /* Action structure for NXAST_POP_MPLS. */
2236 struct nx_action_pop_mpls {
2237     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
2238     ovs_be16 len;                   /* Length is 8. */
2239     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
2240     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_POP_MPLS. */
2241     ovs_be16 ethertype;             /* Ethertype */
2242     uint8_t  pad[4];
2243 };
2244 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_pop_mpls) == 16);
2245
2246 /* Action structure for NXAST_SET_MPLS_TTL. */
2247 struct nx_action_mpls_ttl {
2248     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
2249     ovs_be16 len;                   /* Length is 8. */
2250     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
2251     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_MPLS_TTL. */
2252     uint8_t  ttl;                   /* TTL */
2253     uint8_t  pad[5];
2254 };
2255 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_mpls_ttl) == 16);
2256
2257 /* Action structure for NXAST_SAMPLE.
2258  *
2259  * Samples matching packets with the given probability and sends them
2260  * each to the set of collectors identified with the given ID.  The
2261  * probability is expressed as a number of packets to be sampled out
2262  * of USHRT_MAX packets, and must be >0.
2263  *
2264  * When sending packet samples to IPFIX collectors, the IPFIX flow
2265  * record sent for each sampled packet is associated with the given
2266  * observation domain ID and observation point ID.  Each IPFIX flow
2267  * record contain the sampled packet's headers when executing this
2268  * rule.  If a sampled packet's headers are modified by previous
2269  * actions in the flow, those modified headers are sent. */
2270 struct nx_action_sample {
2271     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
2272     ovs_be16 len;                   /* Length is 24. */
2273     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
2274     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SAMPLE. */
2275     ovs_be16 probability;           /* Fraction of packets to sample. */
2276     ovs_be32 collector_set_id;      /* ID of collector set in OVSDB. */
2277     ovs_be32 obs_domain_id;         /* ID of sampling observation domain. */
2278     ovs_be32 obs_point_id;          /* ID of sampling observation point. */
2279 };
2280 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_sample) == 24);
2281
2282 #endif /* openflow/nicira-ext.h */