b0c8e4eb3cc4a4e3d947d956e396aed77864bf2f
[sliver-openvswitch.git] / include / openflow / nicira-ext.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012 Nicira Networks
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #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 Networks, are not yet
24  * standardized, so they are not included in openflow.h.  Some of them may be
25  * suitable for standardization; others we never expect to standardize. */
26
27 #define NX_VENDOR_ID 0x00002320
28 \f
29 /* Nicira vendor-specific error messages extension.
30  *
31  * OpenFlow 1.0 has a set of predefined error types (OFPET_*) and codes (which
32  * are specific to each type).  It does not have any provision for
33  * vendor-specific error codes, and it does not even provide "generic" error
34  * codes that can apply to problems not anticipated by the OpenFlow
35  * specification authors.
36  *
37  * This extension attempts to address the problem by adding a generic "error
38  * vendor extension".  The extension works as follows: use NXET_VENDOR as type
39  * and NXVC_VENDOR_ERROR as code, followed by struct nx_vendor_error with
40  * vendor-specific details, followed by at least 64 bytes of the failed
41  * request.
42  *
43  * It would be better to have a type-specific vendor extension, e.g. so that
44  * OFPET_BAD_ACTION could be used with vendor-specific code values.  But
45  * OFPET_BAD_ACTION and most other standardized types already specify that
46  * their 'data' values are (the start of) the OpenFlow message being replied
47  * to, so there is no room to insert a vendor ID.
48  *
49  * Currently this extension is only implemented by Open vSwitch, but it seems
50  * like a reasonable candidate for future standardization.
51  */
52
53 /* This is a random number to avoid accidental collision with any other
54  * vendor's extension. */
55 #define NXET_VENDOR 0xb0c2
56
57 /* ofp_error msg 'code' values for NXET_VENDOR. */
58 enum nx_vendor_code {
59     NXVC_VENDOR_ERROR           /* 'data' contains struct nx_vendor_error. */
60 };
61
62 /* 'data' for 'type' == NXET_VENDOR, 'code' == NXVC_VENDOR_ERROR. */
63 struct nx_vendor_error {
64     ovs_be32 vendor;            /* Vendor ID as in struct ofp_vendor_header. */
65     ovs_be16 type;              /* Vendor-defined type. */
66     ovs_be16 code;              /* Vendor-defined subtype. */
67     /* Followed by at least the first 64 bytes of the failed request. */
68 };
69 \f
70 /* Nicira vendor requests and replies. */
71
72 /* Header for Nicira vendor requests and replies. */
73 struct nicira_header {
74     struct ofp_header header;
75     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
76     ovs_be32 subtype;           /* One of NXT_* below. */
77 };
78 OFP_ASSERT(sizeof(struct nicira_header) == 16);
79
80 /* Values for the 'subtype' member of struct nicira_header. */
81 enum nicira_type {
82     /* No longer used. */
83     NXT_STATUS_REQUEST__OBSOLETE = 0,
84     NXT_STATUS_REPLY__OBSOLETE = 1,
85     NXT_ACT_SET_CONFIG__OBSOLETE = 2,
86     NXT_ACT_GET_CONFIG__OBSOLETE = 3,
87     NXT_COMMAND_REQUEST__OBSOLETE = 4,
88     NXT_COMMAND_REPLY__OBSOLETE = 5,
89     NXT_FLOW_END_CONFIG__OBSOLETE = 6,
90     NXT_FLOW_END__OBSOLETE = 7,
91     NXT_MGMT__OBSOLETE = 8,
92     NXT_TUN_ID_FROM_COOKIE__OBSOLETE = 9,
93
94     /* Controller role support.  The request body is struct nx_role_request.
95      * The reply echos the request. */
96     NXT_ROLE_REQUEST = 10,
97     NXT_ROLE_REPLY = 11,
98
99     /* Flexible flow specification (aka NXM = Nicira Extended Match). */
100     NXT_SET_FLOW_FORMAT = 12,   /* Set flow format. */
101     NXT_FLOW_MOD = 13,          /* Analogous to OFPT_FLOW_MOD. */
102     NXT_FLOW_REMOVED = 14,      /* Analogous to OFPT_FLOW_REMOVED. */
103
104     /* Use the upper 8 bits of the 'command' member in struct ofp_flow_mod to
105      * designate the table to which a flow is to be added?  See the big comment
106      * on struct nx_flow_mod_table_id for more information. */
107     NXT_FLOW_MOD_TABLE_ID = 15,
108
109     /* Alternative PACKET_IN message formats. */
110     NXT_SET_PACKET_IN_FORMAT = 16, /* Set Packet In format. */
111     NXT_PACKET_IN = 17,            /* Nicira Packet In. */
112
113     /* Are the idle_age and hard_age members in struct nx_flow_stats supported?
114      * If so, the switch does not reply to this message (which consists only of
115      * a "struct nicira_header").  If not, the switch sends an error reply. */
116     NXT_FLOW_AGE = 18,
117 };
118
119 /* Header for Nicira vendor stats request and reply messages. */
120 struct nicira_stats_msg {
121     struct ofp_vendor_stats_msg vsm; /* Vendor NX_VENDOR_ID. */
122     ovs_be32 subtype;           /* One of NXST_* below. */
123     uint8_t pad[4];             /* Align to 64-bits. */
124 };
125 OFP_ASSERT(sizeof(struct nicira_stats_msg) == 24);
126
127 /* Values for the 'subtype' member of struct nicira_stats_msg. */
128 enum nicira_stats_type {
129     /* Flexible flow specification (aka NXM = Nicira Extended Match). */
130     NXST_FLOW,                  /* Analogous to OFPST_FLOW. */
131     NXST_AGGREGATE              /* Analogous to OFPST_AGGREGATE. */
132 };
133
134 /* Fields to use when hashing flows. */
135 enum nx_hash_fields {
136     /* Ethernet source address (NXM_OF_ETH_SRC) only. */
137     NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC,
138
139     /* L2 through L4, symmetric across src/dst.  Specifically, each of the
140      * following fields, if present, is hashed (slashes separate symmetric
141      * pairs):
142      *
143      *  - NXM_OF_ETH_DST / NXM_OF_ETH_SRC
144      *  - NXM_OF_ETH_TYPE
145      *  - The VID bits from NXM_OF_VLAN_TCI, ignoring PCP and CFI.
146      *  - NXM_OF_IP_PROTO
147      *  - NXM_OF_IP_SRC / NXM_OF_IP_DST
148      *  - NXM_OF_TCP_SRC / NXM_OF_TCP_DST
149      */
150     NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4
151 };
152
153 /* This command enables or disables an Open vSwitch extension that allows a
154  * controller to specify the OpenFlow table to which a flow should be added,
155  * instead of having the switch decide which table is most appropriate as
156  * required by OpenFlow 1.0.  By default, the extension is disabled.
157  *
158  * When this feature is enabled, Open vSwitch treats struct ofp_flow_mod's
159  * 16-bit 'command' member as two separate fields.  The upper 8 bits are used
160  * as the table ID, the lower 8 bits specify the command as usual.  A table ID
161  * of 0xff is treated like a wildcarded table ID.
162  *
163  * The specific treatment of the table ID depends on the type of flow mod:
164  *
165  *    - OFPFC_ADD: Given a specific table ID, the flow is always placed in that
166  *      table.  If an identical flow already exists in that table only, then it
167  *      is replaced.  If the flow cannot be placed in the specified table,
168  *      either because the table is full or because the table cannot support
169  *      flows of the given type, the switch replies with an
170  *      OFPFMFC_ALL_TABLES_FULL error.  (A controller can distinguish these
171  *      cases by comparing the current and maximum number of entries reported
172  *      in ofp_table_stats.)
173  *
174  *      If the table ID is wildcarded, the switch picks an appropriate table
175  *      itself.  If an identical flow already exist in the selected flow table,
176  *      then it is replaced.  The choice of table might depend on the flows
177  *      that are already in the switch; for example, if one table fills up then
178  *      the switch might fall back to another one.
179  *
180  *    - OFPFC_MODIFY, OFPFC_DELETE: Given a specific table ID, only flows
181  *      within that table are matched and modified or deleted.  If the table ID
182  *      is wildcarded, flows within any table may be matched and modified or
183  *      deleted.
184  *
185  *    - OFPFC_MODIFY_STRICT, OFPFC_DELETE_STRICT: Given a specific table ID,
186  *      only a flow within that table may be matched and modified or deleted.
187  *      If the table ID is wildcarded and exactly one flow within any table
188  *      matches, then it is modified or deleted; if flows in more than one
189  *      table match, then none is modified or deleted.
190  */
191 struct nx_flow_mod_table_id {
192     struct ofp_header header;
193     uint32_t vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
194     uint32_t subtype;           /* NXT_FLOW_MOD_TABLE_ID. */
195     uint8_t set;                /* Nonzero to enable, zero to disable. */
196     uint8_t pad[7];
197 };
198 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_mod_table_id) == 24);
199
200 enum nx_packet_in_format {
201     NXPIF_OPENFLOW10 = 0,       /* Standard OpenFlow 1.0 compatible. */
202     NXPIF_NXM = 1               /* Nicira Extended. */
203 };
204
205 /* NXT_SET_PACKET_IN_FORMAT request. */
206 struct nx_set_packet_in_format {
207     struct nicira_header nxh;
208     ovs_be32 format;            /* One of NXPIF_*. */
209 };
210 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_set_packet_in_format) == 20);
211
212 /* NXT_PACKET_IN (analogous to OFPT_PACKET_IN).
213  *
214  * The NXT_PACKET_IN format is intended to model the OpenFlow-1.2 PACKET_IN
215  * with some minor tweaks.  Most notably NXT_PACKET_IN includes the cookie of
216  * the rule which triggered the NXT_PACKET_IN message, and the match fields are
217  * in NXM format.
218  *
219  * The match fields in the NXT_PACKET_IN are intended to contain flow
220  * processing metadata collected at the time the NXT_PACKET_IN message was
221  * triggered.  It is minimally required to contain the NXM_OF_IN_PORT of the
222  * packet, but may include other NXM headers such as flow registers.  The match
223  * fields are allowed to contain non-metadata (e.g. NXM_OF_ETH_SRC etc).
224  * However, this information can typically be found in the packet directly, so
225  * it may be redundant.
226  *
227  * Whereas in most cases a controller can expect to only get back NXM fields
228  * that it set up itself (e.g. flow dumps will ordinarily report only NXM
229  * fields from flows that the controller added), NXT_PACKET_IN messages might
230  * contain fields that the controller does not understand, because the switch
231  * might support fields (new registers, new protocols, etc.) that the
232  * controller does not.  The controller must prepared to tolerate these.
233  *
234  * The 'cookie' and 'table_id' fields have no meaning when 'reason' is
235  * OFPR_NO_MATCH.  In this case they should be set to 0. */
236 struct nx_packet_in {
237     struct nicira_header nxh;
238     ovs_be32 buffer_id;       /* ID assigned by datapath. */
239     ovs_be16 total_len;       /* Full length of frame. */
240     uint8_t reason;           /* Reason packet is sent (one of OFPR_*). */
241     uint8_t table_id;         /* ID of the table that was looked up. */
242     ovs_be64 cookie;          /* Cookie of the rule that was looked up. */
243     ovs_be16 match_len;       /* Size of nx_match. */
244     uint8_t pad[6];           /* Align to 64-bits. */
245     /* Followed by:
246      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
247      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
248      *     all-zero bytes, then
249      *   - Exactly 2 all-zero padding bytes, then
250      *   - An Ethernet frame whose length is inferred from nxh.header.length.
251      *
252      * The padding bytes preceding the Ethernet frame ensure that the IP
253      * header (if any) following the Ethernet header is 32-bit aligned. */
254
255     /* uint8_t nxm_fields[...]; */ /* Match. */
256     /* uint8_t pad[2]; */          /* Align to 64 bit + 16 bit. */
257     /* uint8_t data[0]; */         /* Ethernet frame. */
258 };
259 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_packet_in) == 40);
260
261 /* Configures the "role" of the sending controller.  The default role is:
262  *
263  *    - Other (NX_ROLE_OTHER), which allows the controller access to all
264  *      OpenFlow features.
265  *
266  * The other possible roles are a related pair:
267  *
268  *    - Master (NX_ROLE_MASTER) is equivalent to Other, except that there may
269  *      be at most one Master controller at a time: when a controller
270  *      configures itself as Master, any existing Master is demoted to the
271  *      Slave role.
272  *
273  *    - Slave (NX_ROLE_SLAVE) allows the controller read-only access to
274  *      OpenFlow features.  In particular attempts to modify the flow table
275  *      will be rejected with an OFPBRC_EPERM error.
276  *
277  *      Slave controllers do not receive OFPT_PACKET_IN or OFPT_FLOW_REMOVED
278  *      messages, but they do receive OFPT_PORT_STATUS messages.
279  */
280 struct nx_role_request {
281     struct nicira_header nxh;
282     ovs_be32 role;              /* One of NX_ROLE_*. */
283 };
284 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_role_request) == 20);
285
286 enum nx_role {
287     NX_ROLE_OTHER,              /* Default role, full access. */
288     NX_ROLE_MASTER,             /* Full access, at most one. */
289     NX_ROLE_SLAVE               /* Read-only access. */
290 };
291 \f
292 /* Nicira vendor flow actions. */
293
294 enum nx_action_subtype {
295     NXAST_SNAT__OBSOLETE,       /* No longer used. */
296     NXAST_RESUBMIT,             /* struct nx_action_resubmit */
297     NXAST_SET_TUNNEL,           /* struct nx_action_set_tunnel */
298     NXAST_DROP_SPOOFED_ARP__OBSOLETE,
299     NXAST_SET_QUEUE,            /* struct nx_action_set_queue */
300     NXAST_POP_QUEUE,            /* struct nx_action_pop_queue */
301     NXAST_REG_MOVE,             /* struct nx_action_reg_move */
302     NXAST_REG_LOAD,             /* struct nx_action_reg_load */
303     NXAST_NOTE,                 /* struct nx_action_note */
304     NXAST_SET_TUNNEL64,         /* struct nx_action_set_tunnel64 */
305     NXAST_MULTIPATH,            /* struct nx_action_multipath */
306     NXAST_AUTOPATH,             /* struct nx_action_autopath */
307     NXAST_BUNDLE,               /* struct nx_action_bundle */
308     NXAST_BUNDLE_LOAD,          /* struct nx_action_bundle */
309     NXAST_RESUBMIT_TABLE,       /* struct nx_action_resubmit */
310     NXAST_OUTPUT_REG,           /* struct nx_action_output_reg */
311     NXAST_LEARN,                /* struct nx_action_learn */
312     NXAST_EXIT,                 /* struct nx_action_header */
313     NXAST_DEC_TTL,              /* struct nx_action_header */
314 };
315
316 /* Header for Nicira-defined actions. */
317 struct nx_action_header {
318     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
319     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
320     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
321     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_*. */
322     uint8_t pad[6];
323 };
324 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_header) == 16);
325
326 /* Action structures for NXAST_RESUBMIT and NXAST_RESUBMIT_TABLE.
327  *
328  * These actions search one of the switch's flow tables:
329  *
330  *    - For NXAST_RESUBMIT_TABLE only, if the 'table' member is not 255, then
331  *      it specifies the table to search.
332  *
333  *    - Otherwise (for NXAST_RESUBMIT_TABLE with a 'table' of 255, or for
334  *      NXAST_RESUBMIT regardless of 'table'), it searches the current flow
335  *      table, that is, the OpenFlow flow table that contains the flow from
336  *      which this action was obtained.  If this action did not come from a
337  *      flow table (e.g. it came from an OFPT_PACKET_OUT message), then table 0
338  *      is the current table.
339  *
340  * The flow table lookup uses a flow that may be slightly modified from the
341  * original lookup:
342  *
343  *    - For NXAST_RESUBMIT, the 'in_port' member of struct nx_action_resubmit
344  *      is used as the flow's in_port.
345  *
346  *    - For NXAST_RESUBMIT_TABLE, if the 'in_port' member is not OFPP_IN_PORT,
347  *      then its value is used as the flow's in_port.  Otherwise, the original
348  *      in_port is used.
349  *
350  *    - If actions that modify the flow (e.g. OFPAT_SET_VLAN_VID) precede the
351  *      resubmit action, then the flow is updated with the new values.
352  *
353  * Following the lookup, the original in_port is restored.
354  *
355  * If the modified flow matched in the flow table, then the corresponding
356  * actions are executed.  Afterward, actions following the resubmit in the
357  * original set of actions, if any, are executed; any changes made to the
358  * packet (e.g. changes to VLAN) by secondary actions persist when those
359  * actions are executed, although the original in_port is restored.
360  *
361  * Resubmit actions may be used any number of times within a set of actions.
362  *
363  * Resubmit actions may nest to an implementation-defined depth.  Beyond this
364  * implementation-defined depth, further resubmit actions are simply ignored.
365  *
366  * NXAST_RESUBMIT ignores 'table' and 'pad'.  NXAST_RESUBMIT_TABLE requires
367  * 'pad' to be all-bits-zero.
368  *
369  * Open vSwitch 1.0.1 and earlier did not support recursion.  Open vSwitch
370  * before 1.2.90 did not support NXAST_RESUBMIT_TABLE.
371  */
372 struct nx_action_resubmit {
373     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
374     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
375     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
376     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_RESUBMIT. */
377     ovs_be16 in_port;               /* New in_port for checking flow table. */
378     uint8_t table;                  /* NXAST_RESUBMIT_TABLE: table to use. */
379     uint8_t pad[3];
380 };
381 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_resubmit) == 16);
382
383 /* Action structure for NXAST_SET_TUNNEL.
384  *
385  * Sets the encapsulating tunnel ID to a 32-bit value.  The most-significant 32
386  * bits of the tunnel ID are set to 0. */
387 struct nx_action_set_tunnel {
388     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
389     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
390     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
391     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_TUNNEL. */
392     uint8_t pad[2];
393     ovs_be32 tun_id;                /* Tunnel ID. */
394 };
395 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_set_tunnel) == 16);
396
397 /* Action structure for NXAST_SET_TUNNEL64.
398  *
399  * Sets the encapsulating tunnel ID to a 64-bit value. */
400 struct nx_action_set_tunnel64 {
401     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
402     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
403     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
404     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_TUNNEL64. */
405     uint8_t pad[6];
406     ovs_be64 tun_id;                /* Tunnel ID. */
407 };
408 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_set_tunnel64) == 24);
409
410 /* Action structure for NXAST_SET_QUEUE.
411  *
412  * Set the queue that should be used when packets are output.  This is similar
413  * to the OpenFlow OFPAT_ENQUEUE action, but does not take the output port as
414  * an argument.  This allows the queue to be defined before the port is
415  * known. */
416 struct nx_action_set_queue {
417     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
418     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
419     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
420     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_QUEUE. */
421     uint8_t pad[2];
422     ovs_be32 queue_id;              /* Where to enqueue packets. */
423 };
424 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_set_queue) == 16);
425
426 /* Action structure for NXAST_POP_QUEUE.
427  *
428  * Restores the queue to the value it was before any NXAST_SET_QUEUE actions
429  * were used.  Only the original queue can be restored this way; no stack is
430  * maintained. */
431 struct nx_action_pop_queue {
432     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
433     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
434     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
435     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_POP_QUEUE. */
436     uint8_t pad[6];
437 };
438 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_pop_queue) == 16);
439
440 /* Action structure for NXAST_REG_MOVE.
441  *
442  * Copies src[src_ofs:src_ofs+n_bits] to dst[dst_ofs:dst_ofs+n_bits], where
443  * a[b:c] denotes the bits within 'a' numbered 'b' through 'c' (not including
444  * bit 'c').  Bit numbering starts at 0 for the least-significant bit, 1 for
445  * the next most significant bit, and so on.
446  *
447  * 'src' and 'dst' are nxm_header values with nxm_hasmask=0.  (It doesn't make
448  * sense to use nxm_hasmask=1 because the action does not do any kind of
449  * matching; it uses the actual value of a field.)
450  *
451  * The following nxm_header values are potentially acceptable as 'src':
452  *
453  *   - NXM_OF_IN_PORT
454  *   - NXM_OF_ETH_DST
455  *   - NXM_OF_ETH_SRC
456  *   - NXM_OF_ETH_TYPE
457  *   - NXM_OF_VLAN_TCI
458  *   - NXM_OF_IP_TOS
459  *   - NXM_OF_IP_PROTO
460  *   - NXM_OF_IP_SRC
461  *   - NXM_OF_IP_DST
462  *   - NXM_OF_TCP_SRC
463  *   - NXM_OF_TCP_DST
464  *   - NXM_OF_UDP_SRC
465  *   - NXM_OF_UDP_DST
466  *   - NXM_OF_ICMP_TYPE
467  *   - NXM_OF_ICMP_CODE
468  *   - NXM_OF_ARP_OP
469  *   - NXM_OF_ARP_SPA
470  *   - NXM_OF_ARP_TPA
471  *   - NXM_NX_TUN_ID
472  *   - NXM_NX_ARP_SHA
473  *   - NXM_NX_ARP_THA
474  *   - NXM_NX_ICMPV6_TYPE
475  *   - NXM_NX_ICMPV6_CODE
476  *   - NXM_NX_ND_SLL
477  *   - NXM_NX_ND_TLL
478  *   - NXM_NX_REG(idx) for idx in the switch's accepted range.
479  *
480  * The following nxm_header values are potentially acceptable as 'dst':
481  *
482  *   - NXM_OF_ETH_DST
483  *   - NXM_OF_ETH_SRC
484  *   - NXM_OF_IP_TOS
485  *   - NXM_OF_IP_SRC
486  *   - NXM_OF_IP_DST
487  *   - NXM_OF_TCP_SRC
488  *   - NXM_OF_TCP_DST
489  *   - NXM_OF_UDP_SRC
490  *   - NXM_OF_UDP_DST
491  *     Modifying any of the above fields changes the corresponding packet
492  *     header.
493  *
494  *   - NXM_NX_REG(idx) for idx in the switch's accepted range.
495  *
496  *   - NXM_OF_VLAN_TCI.  Modifying this field's value has side effects on the
497  *     packet's 802.1Q header.  Setting a value with CFI=0 removes the 802.1Q
498  *     header (if any), ignoring the other bits.  Setting a value with CFI=1
499  *     adds or modifies the 802.1Q header appropriately, setting the TCI field
500  *     to the field's new value (with the CFI bit masked out).
501  *
502  *   - NXM_NX_TUN_ID.  Modifying this value modifies the tunnel ID used for the
503  *     packet's next tunnel encapsulation.
504  *
505  * A given nxm_header value may be used as 'src' or 'dst' only on a flow whose
506  * nx_match satisfies its prerequisites.  For example, NXM_OF_IP_TOS may be
507  * used only if the flow's nx_match includes an nxm_entry that specifies
508  * nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0, and nxm_value=0x0800.
509  *
510  * The switch will reject actions for which src_ofs+n_bits is greater than the
511  * width of 'src' or dst_ofs+n_bits is greater than the width of 'dst' with
512  * error type OFPET_BAD_ACTION, code OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
513  */
514 struct nx_action_reg_move {
515     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
516     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
517     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
518     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_REG_MOVE. */
519     ovs_be16 n_bits;                /* Number of bits. */
520     ovs_be16 src_ofs;               /* Starting bit offset in source. */
521     ovs_be16 dst_ofs;               /* Starting bit offset in destination. */
522     ovs_be32 src;                   /* Source register. */
523     ovs_be32 dst;                   /* Destination register. */
524 };
525 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_reg_move) == 24);
526
527 /* Action structure for NXAST_REG_LOAD.
528  *
529  * Copies value[0:n_bits] to dst[ofs:ofs+n_bits], where a[b:c] denotes the bits
530  * within 'a' numbered 'b' through 'c' (not including bit 'c').  Bit numbering
531  * starts at 0 for the least-significant bit, 1 for the next most significant
532  * bit, and so on.
533  *
534  * 'dst' is an nxm_header with nxm_hasmask=0.  See the documentation for
535  * NXAST_REG_MOVE, above, for the permitted fields and for the side effects of
536  * loading them.
537  *
538  * The 'ofs' and 'n_bits' fields are combined into a single 'ofs_nbits' field
539  * to avoid enlarging the structure by another 8 bytes.  To allow 'n_bits' to
540  * take a value between 1 and 64 (inclusive) while taking up only 6 bits, it is
541  * also stored as one less than its true value:
542  *
543  *  15                           6 5                0
544  * +------------------------------+------------------+
545  * |              ofs             |    n_bits - 1    |
546  * +------------------------------+------------------+
547  *
548  * The switch will reject actions for which ofs+n_bits is greater than the
549  * width of 'dst', or in which any bits in 'value' with value 2**n_bits or
550  * greater are set to 1, with error type OFPET_BAD_ACTION, code
551  * OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
552  */
553 struct nx_action_reg_load {
554     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
555     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
556     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
557     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_REG_LOAD. */
558     ovs_be16 ofs_nbits;             /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
559     ovs_be32 dst;                   /* Destination register. */
560     ovs_be64 value;                 /* Immediate value. */
561 };
562 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_reg_load) == 24);
563
564 /* Action structure for NXAST_NOTE.
565  *
566  * This action has no effect.  It is variable length.  The switch does not
567  * attempt to interpret the user-defined 'note' data in any way.  A controller
568  * can use this action to attach arbitrary metadata to a flow.
569  *
570  * This action might go away in the future.
571  */
572 struct nx_action_note {
573     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
574     ovs_be16 len;                   /* A multiple of 8, but at least 16. */
575     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
576     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_NOTE. */
577     uint8_t note[6];                /* Start of user-defined data. */
578     /* Possibly followed by additional user-defined data. */
579 };
580 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_note) == 16);
581
582 /* Action structure for NXAST_MULTIPATH.
583  *
584  * This action performs the following steps in sequence:
585  *
586  *    1. Hashes the fields designated by 'fields', one of NX_HASH_FIELDS_*.
587  *       Refer to the definition of "enum nx_mp_fields" for details.
588  *
589  *       The 'basis' value is used as a universal hash parameter, that is,
590  *       different values of 'basis' yield different hash functions.  The
591  *       particular universal hash function used is implementation-defined.
592  *
593  *       The hashed fields' values are drawn from the current state of the
594  *       flow, including all modifications that have been made by actions up to
595  *       this point.
596  *
597  *    2. Applies the multipath link choice algorithm specified by 'algorithm',
598  *       one of NX_MP_ALG_*.  Refer to the definition of "enum nx_mp_algorithm"
599  *       for details.
600  *
601  *       The output of the algorithm is 'link', an unsigned integer less than
602  *       or equal to 'max_link'.
603  *
604  *       Some algorithms use 'arg' as an additional argument.
605  *
606  *    3. Stores 'link' in dst[ofs:ofs+n_bits].  The format and semantics of
607  *       'dst' and 'ofs_nbits' are similar to those for the NXAST_REG_LOAD
608  *       action.
609  *
610  * The switch will reject actions that have an unknown 'fields', or an unknown
611  * 'algorithm', or in which ofs+n_bits is greater than the width of 'dst', or
612  * in which 'max_link' is greater than or equal to 2**n_bits, with error type
613  * OFPET_BAD_ACTION, code OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
614  */
615 struct nx_action_multipath {
616     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
617     ovs_be16 len;               /* Length is 32. */
618     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
619     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_MULTIPATH. */
620
621     /* What fields to hash and how. */
622     ovs_be16 fields;            /* One of NX_HASH_FIELDS_*. */
623     ovs_be16 basis;             /* Universal hash parameter. */
624     ovs_be16 pad0;
625
626     /* Multipath link choice algorithm to apply to hash value. */
627     ovs_be16 algorithm;         /* One of NX_MP_ALG_*. */
628     ovs_be16 max_link;          /* Number of output links, minus 1. */
629     ovs_be32 arg;               /* Algorithm-specific argument. */
630     ovs_be16 pad1;
631
632     /* Where to store the result. */
633     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
634     ovs_be32 dst;               /* Destination. */
635 };
636 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_multipath) == 32);
637
638 /* NXAST_MULTIPATH: Multipath link choice algorithm to apply.
639  *
640  * In the descriptions below, 'n_links' is max_link + 1. */
641 enum nx_mp_algorithm {
642     /* link = hash(flow) % n_links.
643      *
644      * Redistributes all traffic when n_links changes.  O(1) performance.  See
645      * RFC 2992.
646      *
647      * Use UINT16_MAX for max_link to get a raw hash value. */
648     NX_MP_ALG_MODULO_N,
649
650     /* link = hash(flow) / (MAX_HASH / n_links).
651      *
652      * Redistributes between one-quarter and one-half of traffic when n_links
653      * changes.  O(1) performance.  See RFC 2992.
654      */
655     NX_MP_ALG_HASH_THRESHOLD,
656
657     /* for i in [0,n_links):
658      *   weights[i] = hash(flow, i)
659      * link = { i such that weights[i] >= weights[j] for all j != i }
660      *
661      * Redistributes 1/n_links of traffic when n_links changes.  O(n_links)
662      * performance.  If n_links is greater than a threshold (currently 64, but
663      * subject to change), Open vSwitch will substitute another algorithm
664      * automatically.  See RFC 2992. */
665     NX_MP_ALG_HRW,              /* Highest Random Weight. */
666
667     /* i = 0
668      * repeat:
669      *     i = i + 1
670      *     link = hash(flow, i) % arg
671      * while link > max_link
672      *
673      * Redistributes 1/n_links of traffic when n_links changes.  O(1)
674      * performance when arg/max_link is bounded by a constant.
675      *
676      * Redistributes all traffic when arg changes.
677      *
678      * arg must be greater than max_link and for best performance should be no
679      * more than approximately max_link * 2.  If arg is outside the acceptable
680      * range, Open vSwitch will automatically substitute the least power of 2
681      * greater than max_link.
682      *
683      * This algorithm is specific to Open vSwitch.
684      */
685     NX_MP_ALG_ITER_HASH         /* Iterative Hash. */
686 };
687 \f
688 /* Action structure for NXAST_LEARN.
689  *
690  * This action adds or modifies a flow in an OpenFlow table, similar to
691  * OFPT_FLOW_MOD with OFPFC_MODIFY_STRICT as 'command'.  The new flow has the
692  * specified idle timeout, hard timeout, priority, cookie, and flags.  The new
693  * flow's match criteria and actions are built by applying each of the series
694  * of flow_mod_spec elements included as part of the action.
695  *
696  * A flow_mod_spec starts with a 16-bit header.  A header that is all-bits-0 is
697  * a no-op used for padding the action as a whole to a multiple of 8 bytes in
698  * length.  Otherwise, the flow_mod_spec can be thought of as copying 'n_bits'
699  * bits from a source to a destination.  In this case, the header contains
700  * multiple fields:
701  *
702  *  15  14  13 12  11 10                              0
703  * +------+---+------+---------------------------------+
704  * |   0  |src|  dst |             n_bits              |
705  * +------+---+------+---------------------------------+
706  *
707  * The meaning and format of a flow_mod_spec depends on 'src' and 'dst'.  The
708  * following table summarizes the meaning of each possible combination.
709  * Details follow the table:
710  *
711  *   src dst  meaning
712  *   --- ---  ----------------------------------------------------------
713  *    0   0   Add match criteria based on value in a field.
714  *    1   0   Add match criteria based on an immediate value.
715  *    0   1   Add NXAST_REG_LOAD action to copy field into a different field.
716  *    1   1   Add NXAST_REG_LOAD action to load immediate value into a field.
717  *    0   2   Add OFPAT_OUTPUT action to output to port from specified field.
718  *   All other combinations are undefined and not allowed.
719  *
720  * The flow_mod_spec header is followed by a source specification and a
721  * destination specification.  The format and meaning of the source
722  * specification depends on 'src':
723  *
724  *   - If 'src' is 0, the source bits are taken from a field in the flow to
725  *     which this action is attached.  (This should be a wildcarded field.  If
726  *     its value is fully specified then the source bits being copied have
727  *     constant values.)
728  *
729  *     The source specification is an ovs_be32 'field' and an ovs_be16 'ofs'.
730  *     'field' is an nxm_header with nxm_hasmask=0, and 'ofs' the starting bit
731  *     offset within that field.  The source bits are field[ofs:ofs+n_bits-1].
732  *     'field' and 'ofs' are subject to the same restrictions as the source
733  *     field in NXAST_REG_MOVE.
734  *
735  *   - If 'src' is 1, the source bits are a constant value.  The source
736  *     specification is (n_bits+15)/16*2 bytes long.  Taking those bytes as a
737  *     number in network order, the source bits are the 'n_bits'
738  *     least-significant bits.  The switch will report an error if other bits
739  *     in the constant are nonzero.
740  *
741  * The flow_mod_spec destination specification, for 'dst' of 0 or 1, is an
742  * ovs_be32 'field' and an ovs_be16 'ofs'.  'field' is an nxm_header with
743  * nxm_hasmask=0 and 'ofs' is a starting bit offset within that field.  The
744  * meaning of the flow_mod_spec depends on 'dst':
745  *
746  *   - If 'dst' is 0, the flow_mod_spec specifies match criteria for the new
747  *     flow.  The new flow matches only if bits field[ofs:ofs+n_bits-1] in a
748  *     packet equal the source bits.  'field' may be any nxm_header with
749  *     nxm_hasmask=0 that is allowed in NXT_FLOW_MOD.
750  *
751  *     Order is significant.  Earlier flow_mod_specs must satisfy any
752  *     prerequisites for matching fields specified later, by copying constant
753  *     values into prerequisite fields.
754  *
755  *     The switch will reject flow_mod_specs that do not satisfy NXM masking
756  *     restrictions.
757  *
758  *   - If 'dst' is 1, the flow_mod_spec specifies an NXAST_REG_LOAD action for
759  *     the new flow.  The new flow copies the source bits into
760  *     field[ofs:ofs+n_bits-1].  Actions are executed in the same order as the
761  *     flow_mod_specs.
762  *
763  * The flow_mod_spec destination spec for 'dst' of 2 (when 'src' is 0) is
764  * empty.  It has the following meaning:
765  *
766  *   - The flow_mod_spec specifies an OFPAT_OUTPUT action for the new flow.
767  *     The new flow outputs to the OpenFlow port specified by the source field.
768  *     Of the special output ports with value OFPP_MAX or larger, OFPP_IN_PORT,
769  *     OFPP_FLOOD, OFPP_LOCAL, and OFPP_ALL are supported.  Other special ports
770  *     may not be used.
771  *
772  * Resource Management
773  * -------------------
774  *
775  * A switch has a finite amount of flow table space available for learning.
776  * When this space is exhausted, no new learning table entries will be learned
777  * until some existing flow table entries expire.  The controller should be
778  * prepared to handle this by flooding (which can be implemented as a
779  * low-priority flow).
780  *
781  * Examples
782  * --------
783  *
784  * The following examples give a prose description of the flow_mod_specs along
785  * with informal notation for how those would be represented and a hex dump of
786  * the bytes that would be required.
787  *
788  * These examples could work with various nx_action_learn parameters.  Typical
789  * values would be idle_timeout=OFP_FLOW_PERMANENT, hard_timeout=60,
790  * priority=OFP_DEFAULT_PRIORITY, flags=0, table_id=10.
791  *
792  * 1. Learn input port based on the source MAC, with lookup into
793  *    NXM_NX_REG1[16:31] by resubmit to in_port=99:
794  *
795  *    Match on in_port=99:
796  *       ovs_be16(src=1, dst=0, n_bits=16),               20 10
797  *       ovs_be16(99),                                    00 63
798  *       ovs_be32(NXM_OF_IN_PORT), ovs_be16(0)            00 00 00 02 00 00
799  *
800  *    Match Ethernet destination on Ethernet source from packet:
801  *       ovs_be16(src=0, dst=0, n_bits=48),               00 30
802  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_SRC), ovs_be16(0)            00 00 04 06 00 00
803  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_DST), ovs_be16(0)            00 00 02 06 00 00
804  *
805  *    Set NXM_NX_REG1[16:31] to the packet's input port:
806  *       ovs_be16(src=0, dst=1, n_bits=16),               08 10
807  *       ovs_be32(NXM_OF_IN_PORT), ovs_be16(0)            00 00 00 02 00 00
808  *       ovs_be32(NXM_NX_REG1), ovs_be16(16)              00 01 02 04 00 10
809  *
810  *    Given a packet that arrived on port A with Ethernet source address B,
811  *    this would set up the flow "in_port=99, dl_dst=B,
812  *    actions=load:A->NXM_NX_REG1[16..31]".
813  *
814  *    In syntax accepted by ovs-ofctl, this action is: learn(in_port=99,
815  *    NXM_OF_ETH_DST[]=NXM_OF_ETH_SRC[],
816  *    load:NXM_OF_IN_PORT[]->NXM_NX_REG1[16..31])
817  *
818  * 2. Output to input port based on the source MAC and VLAN VID, with lookup
819  *    into NXM_NX_REG1[16:31]:
820  *
821  *    Match on same VLAN ID as packet:
822  *       ovs_be16(src=0, dst=0, n_bits=12),               00 0c
823  *       ovs_be32(NXM_OF_VLAN_TCI), ovs_be16(0)           00 00 08 02 00 00
824  *       ovs_be32(NXM_OF_VLAN_TCI), ovs_be16(0)           00 00 08 02 00 00
825  *
826  *    Match Ethernet destination on Ethernet source from packet:
827  *       ovs_be16(src=0, dst=0, n_bits=48),               00 30
828  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_SRC), ovs_be16(0)            00 00 04 06 00 00
829  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_DST), ovs_be16(0)            00 00 02 06 00 00
830  *
831  *    Output to the packet's input port:
832  *       ovs_be16(src=0, dst=2, n_bits=16),               10 10
833  *       ovs_be32(NXM_OF_IN_PORT), ovs_be16(0)            00 00 00 02 00 00
834  *
835  *    Given a packet that arrived on port A with Ethernet source address B in
836  *    VLAN C, this would set up the flow "dl_dst=B, vlan_vid=C,
837  *    actions=output:A".
838  *
839  *    In syntax accepted by ovs-ofctl, this action is:
840  *    learn(NXM_OF_VLAN_TCI[0..11], NXM_OF_ETH_DST[]=NXM_OF_ETH_SRC[],
841  *    output:NXM_OF_IN_PORT[])
842  *
843  * 3. Here's a recipe for a very simple-minded MAC learning switch.  It uses a
844  *    10-second MAC expiration time to make it easier to see what's going on
845  *
846  *      ovs-vsctl del-controller br0
847  *      ovs-ofctl del-flows br0
848  *      ovs-ofctl add-flow br0 "table=0 actions=learn(table=1, \
849           hard_timeout=10, NXM_OF_VLAN_TCI[0..11],             \
850           NXM_OF_ETH_DST[]=NXM_OF_ETH_SRC[],                   \
851           output:NXM_OF_IN_PORT[]), resubmit(,1)"
852  *      ovs-ofctl add-flow br0 "table=1 priority=0 actions=flood"
853  *
854  *    You can then dump the MAC learning table with:
855  *
856  *      ovs-ofctl dump-flows br0 table=1
857  *
858  * Usage Advice
859  * ------------
860  *
861  * For best performance, segregate learned flows into a table that is not used
862  * for any other flows except possibly for a lowest-priority "catch-all" flow
863  * (a flow with no match criteria).  If different learning actions specify
864  * different match criteria, use different tables for the learned flows.
865  *
866  * The meaning of 'hard_timeout' and 'idle_timeout' can be counterintuitive.
867  * These timeouts apply to the flow that is added, which means that a flow with
868  * an idle timeout will expire when no traffic has been sent *to* the learned
869  * address.  This is not usually the intent in MAC learning; instead, we want
870  * the MAC learn entry to expire when no traffic has been sent *from* the
871  * learned address.  Use a hard timeout for that.
872  */
873 struct nx_action_learn {
874     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
875     ovs_be16 len;               /* At least 24. */
876     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
877     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_LEARN. */
878     ovs_be16 idle_timeout;      /* Idle time before discarding (seconds). */
879     ovs_be16 hard_timeout;      /* Max time before discarding (seconds). */
880     ovs_be16 priority;          /* Priority level of flow entry. */
881     ovs_be64 cookie;            /* Cookie for new flow. */
882     ovs_be16 flags;             /* Either 0 or OFPFF_SEND_FLOW_REM. */
883     uint8_t table_id;           /* Table to insert flow entry. */
884     uint8_t pad[5];             /* Must be zero. */
885     /* Followed by a sequence of flow_mod_spec elements, as described above,
886      * until the end of the action is reached. */
887 };
888 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_learn) == 32);
889
890 #define NX_LEARN_N_BITS_MASK    0x3ff
891
892 #define NX_LEARN_SRC_FIELD     (0 << 13) /* Copy from field. */
893 #define NX_LEARN_SRC_IMMEDIATE (1 << 13) /* Copy from immediate value. */
894 #define NX_LEARN_SRC_MASK      (1 << 13)
895
896 #define NX_LEARN_DST_MATCH     (0 << 11) /* Add match criterion. */
897 #define NX_LEARN_DST_LOAD      (1 << 11) /* Add NXAST_REG_LOAD action. */
898 #define NX_LEARN_DST_OUTPUT    (2 << 11) /* Add OFPAT_OUTPUT action. */
899 #define NX_LEARN_DST_RESERVED  (3 << 11) /* Not yet defined. */
900 #define NX_LEARN_DST_MASK      (3 << 11)
901 \f
902 /* Action structure for NXAST_AUTOPATH.
903  *
904  * This action performs the following steps in sequence:
905  *
906  *    1. Hashes the flow using an implementation-defined hash function.
907  *
908  *       The hashed fields' values are drawn from the current state of the
909  *       flow, including all modifications that have been made by actions up to
910  *       this point.
911  *
912  *    2. Selects an OpenFlow 'port'.
913  *
914  *       'port' is selected in an implementation-defined manner, taking into
915  *       account 'id' and the hash value calculated in step 1.
916  *
917  *       Generally a switch will have been configured with a set of ports that
918  *       may be chosen given 'id'.  The switch may take into account any number
919  *       of factors when choosing 'port' from its configured set.  Factors may
920  *       include carrier, load, and the results of configuration protocols such
921  *       as LACP.
922  *
923  *    3. Stores 'port' in dst[ofs:ofs+n_bits].
924  *
925  *       The format and semantics of 'dst' and 'ofs_nbits' are similar to those
926  *       for the NXAST_REG_LOAD action.
927  *
928  * The switch will reject actions in which ofs+n_bits is greater than the width
929  * of 'dst', with error type OFPET_BAD_ACTION, code OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
930  */
931 struct nx_action_autopath {
932     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
933     ovs_be16 len;               /* Length is 20. */
934     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
935     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_AUTOPATH. */
936
937     /* Where to store the result. */
938     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
939     ovs_be32 dst;               /* Destination. */
940
941     ovs_be32 id;                /* Autopath ID. */
942     ovs_be32 pad;
943 };
944 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_autopath) == 24);
945 \f
946 /* Action structure for NXAST_BUNDLE and NXAST_BUNDLE_LOAD.
947  *
948  * The bundle actions choose a slave from a supplied list of options.
949  * NXAST_BUNDLE outputs to its selection.  NXAST_BUNDLE_LOAD writes its
950  * selection to a register.
951  *
952  * The list of possible slaves follows the nx_action_bundle structure. The size
953  * of each slave is governed by its type as indicated by the 'slave_type'
954  * parameter. The list of slaves should be padded at its end with zeros to make
955  * the total length of the action a multiple of 8.
956  *
957  * Switches infer from the 'slave_type' parameter the size of each slave.  All
958  * implementations must support the NXM_OF_IN_PORT 'slave_type' which indicates
959  * that the slaves are OpenFlow port numbers with NXM_LENGTH(NXM_OF_IN_PORT) ==
960  * 2 byte width.  Switches should reject actions which indicate unknown or
961  * unsupported slave types.
962  *
963  * Switches use a strategy dictated by the 'algorithm' parameter to choose a
964  * slave.  If the switch does not support the specified 'algorithm' parameter,
965  * it should reject the action.
966  *
967  * Several algorithms take into account liveness when selecting slaves.  The
968  * liveness of a slave is implementation defined (with one exception), but will
969  * generally take into account things like its carrier status and the results
970  * of any link monitoring protocols which happen to be running on it.  In order
971  * to give controllers a place-holder value, the OFPP_NONE port is always
972  * considered live.
973  *
974  * Some slave selection strategies require the use of a hash function, in which
975  * case the 'fields' and 'basis' parameters should be populated.  The 'fields'
976  * parameter (one of NX_HASH_FIELDS_*) designates which parts of the flow to
977  * hash.  Refer to the definition of "enum nx_hash_fields" for details.  The
978  * 'basis' parameter is used as a universal hash parameter.  Different values
979  * of 'basis' yield different hash results.
980  *
981  * The 'zero' parameter at the end of the action structure is reserved for
982  * future use.  Switches are required to reject actions which have nonzero
983  * bytes in the 'zero' field.
984  *
985  * NXAST_BUNDLE actions should have 'ofs_nbits' and 'dst' zeroed.  Switches
986  * should reject actions which have nonzero bytes in either of these fields.
987  *
988  * NXAST_BUNDLE_LOAD stores the OpenFlow port number of the selected slave in
989  * dst[ofs:ofs+n_bits].  The format and semantics of 'dst' and 'ofs_nbits' are
990  * similar to those for the NXAST_REG_LOAD action. */
991 struct nx_action_bundle {
992     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
993     ovs_be16 len;               /* Length including slaves. */
994     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
995     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_BUNDLE or NXAST_BUNDLE_LOAD. */
996
997     /* Slave choice algorithm to apply to hash value. */
998     ovs_be16 algorithm;         /* One of NX_BD_ALG_*. */
999
1000     /* What fields to hash and how. */
1001     ovs_be16 fields;            /* One of NX_HASH_FIELDS_*. */
1002     ovs_be16 basis;             /* Universal hash parameter. */
1003
1004     ovs_be32 slave_type;        /* NXM_OF_IN_PORT. */
1005     ovs_be16 n_slaves;          /* Number of slaves. */
1006
1007     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
1008     ovs_be32 dst;               /* Destination. */
1009
1010     uint8_t zero[4];            /* Reserved. Must be zero. */
1011 };
1012 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_bundle) == 32);
1013
1014 /* NXAST_BUNDLE: Bundle slave choice algorithm to apply.
1015  *
1016  * In the descriptions below, 'slaves' is the list of possible slaves in the
1017  * order they appear in the OpenFlow action. */
1018 enum nx_bd_algorithm {
1019     /* Chooses the first live slave listed in the bundle.
1020      *
1021      * O(n_slaves) performance. */
1022     NX_BD_ALG_ACTIVE_BACKUP,
1023
1024     /* for i in [0,n_slaves):
1025      *   weights[i] = hash(flow, i)
1026      * slave = { slaves[i] such that weights[i] >= weights[j] for all j != i }
1027      *
1028      * Redistributes 1/n_slaves of traffic when a slave's liveness changes.
1029      * O(n_slaves) performance.
1030      *
1031      * Uses the 'fields' and 'basis' parameters. */
1032     NX_BD_ALG_HRW /* Highest Random Weight. */
1033 };
1034 \f
1035 /* Action structure for NXAST_OUTPUT_REG.
1036  *
1037  * Outputs to the OpenFlow port number written to src[ofs:ofs+nbits].
1038  *
1039  * The format and semantics of 'src' and 'ofs_nbits' are similar to those for
1040  * the NXAST_REG_LOAD action.
1041  *
1042  * The acceptable nxm_header values for 'src' are the same as the acceptable
1043  * nxm_header values for the 'src' field of NXAST_REG_MOVE.
1044  *
1045  * The 'max_len' field indicates the number of bytes to send when the chosen
1046  * port is OFPP_CONTROLLER.  Its semantics are equivalent to the 'max_len'
1047  * field of OFPAT_OUTPUT.
1048  *
1049  * The 'zero' field is required to be zeroed for forward compatibility. */
1050 struct nx_action_output_reg {
1051     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
1052     ovs_be16 len;               /* 24. */
1053     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
1054     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_OUTPUT_REG. */
1055
1056     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
1057     ovs_be32 src;               /* Source. */
1058
1059     ovs_be16 max_len;           /* Max length to send to controller. */
1060
1061     uint8_t zero[6];            /* Reserved, must be zero. */
1062 };
1063 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_output_reg) == 24);
1064 \f
1065 /* NXAST_EXIT
1066  *
1067  * Discontinues action processing.
1068  *
1069  * The NXAST_EXIT action causes the switch to immediately halt processing
1070  * actions for the flow.  Any actions which have already been processed are
1071  * executed by the switch.  However, any further actions, including those which
1072  * may be in different tables, or different levels of the NXAST_RESUBMIT
1073  * hierarchy, will be ignored.
1074  *
1075  * Uses the nx_action_header structure. */
1076 \f
1077 /* Flexible flow specifications (aka NXM = Nicira Extended Match).
1078  *
1079  * OpenFlow 1.0 has "struct ofp_match" for specifying flow matches.  This
1080  * structure is fixed-length and hence difficult to extend.  This section
1081  * describes a more flexible, variable-length flow match, called "nx_match" for
1082  * short, that is also supported by Open vSwitch.  This section also defines a
1083  * replacement for each OpenFlow message that includes struct ofp_match.
1084  *
1085  *
1086  * Format
1087  * ======
1088  *
1089  * An nx_match is a sequence of zero or more "nxm_entry"s, which are
1090  * type-length-value (TLV) entries, each 5 to 259 (inclusive) bytes long.
1091  * "nxm_entry"s are not aligned on or padded to any multibyte boundary.  The
1092  * first 4 bytes of an nxm_entry are its "header", followed by the entry's
1093  * "body".
1094  *
1095  * An nxm_entry's header is interpreted as a 32-bit word in network byte order:
1096  *
1097  * |<-------------------- nxm_type ------------------>|
1098  * |                                                  |
1099  * |31                              16 15            9| 8 7                0
1100  * +----------------------------------+---------------+--+------------------+
1101  * |            nxm_vendor            |   nxm_field   |hm|    nxm_length    |
1102  * +----------------------------------+---------------+--+------------------+
1103  *
1104  * The most-significant 23 bits of the header are collectively "nxm_type".
1105  * Bits 16...31 are "nxm_vendor", one of the NXM_VENDOR_* values below.  Bits
1106  * 9...15 are "nxm_field", which is a vendor-specific value.  nxm_type normally
1107  * designates a protocol header, such as the Ethernet type, but it can also
1108  * refer to packet metadata, such as the switch port on which a packet arrived.
1109  *
1110  * Bit 8 is "nxm_hasmask" (labeled "hm" above for space reasons).  The meaning
1111  * of this bit is explained later.
1112  *
1113  * The least-significant 8 bits are "nxm_length", a positive integer.  The
1114  * length of the nxm_entry, including the header, is exactly 4 + nxm_length
1115  * bytes.
1116  *
1117  * For a given nxm_vendor, nxm_field, and nxm_hasmask value, nxm_length is a
1118  * constant.  It is included only to allow software to minimally parse
1119  * "nxm_entry"s of unknown types.  (Similarly, for a given nxm_vendor,
1120  * nxm_field, and nxm_length, nxm_hasmask is a constant.)
1121  *
1122  *
1123  * Semantics
1124  * =========
1125  *
1126  * A zero-length nx_match (one with no "nxm_entry"s) matches every packet.
1127  *
1128  * An nxm_entry places a constraint on the packets matched by the nx_match:
1129  *
1130  *   - If nxm_hasmask is 0, the nxm_entry's body contains a value for the
1131  *     field, called "nxm_value".  The nx_match matches only packets in which
1132  *     the field equals nxm_value.
1133  *
1134  *   - If nxm_hasmask is 1, then the nxm_entry's body contains a value for the
1135  *     field (nxm_value), followed by a bitmask of the same length as the
1136  *     value, called "nxm_mask".  For each 1-bit in position J in nxm_mask, the
1137  *     nx_match matches only packets for which bit J in the given field's value
1138  *     matches bit J in nxm_value.  A 0-bit in nxm_mask causes the
1139  *     corresponding bits in nxm_value and the field's value to be ignored.
1140  *     (The sense of the nxm_mask bits is the opposite of that used by the
1141  *     "wildcards" member of struct ofp_match.)
1142  *
1143  *     When nxm_hasmask is 1, nxm_length is always even.
1144  *
1145  *     An all-zero-bits nxm_mask is equivalent to omitting the nxm_entry
1146  *     entirely.  An all-one-bits nxm_mask is equivalent to specifying 0 for
1147  *     nxm_hasmask.
1148  *
1149  * When there are multiple "nxm_entry"s, all of the constraints must be met.
1150  *
1151  *
1152  * Mask Restrictions
1153  * =================
1154  *
1155  * Masks may be restricted:
1156  *
1157  *   - Some nxm_types may not support masked wildcards, that is, nxm_hasmask
1158  *     must always be 0 when these fields are specified.  For example, the
1159  *     field that identifies the port on which a packet was received may not be
1160  *     masked.
1161  *
1162  *   - Some nxm_types that do support masked wildcards may only support certain
1163  *     nxm_mask patterns.  For example, fields that have IPv4 address values
1164  *     may be restricted to CIDR masks.
1165  *
1166  * These restrictions should be noted in specifications for individual fields.
1167  * A switch may accept an nxm_hasmask or nxm_mask value that the specification
1168  * disallows, if the switch correctly implements support for that nxm_hasmask
1169  * or nxm_mask value.  A switch must reject an attempt to set up a flow that
1170  * contains a nxm_hasmask or nxm_mask value that it does not support.
1171  *
1172  *
1173  * Prerequisite Restrictions
1174  * =========================
1175  *
1176  * The presence of an nxm_entry with a given nxm_type may be restricted based
1177  * on the presence of or values of other "nxm_entry"s.  For example:
1178  *
1179  *   - An nxm_entry for nxm_type=NXM_OF_IP_TOS is allowed only if it is
1180  *     preceded by another entry with nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0,
1181  *     and nxm_value=0x0800.  That is, matching on the IP source address is
1182  *     allowed only if the Ethernet type is explicitly set to IP.
1183  *
1184  *   - An nxm_entry for nxm_type=NXM_OF_TCP_SRC is allowed only if it is
1185  *     preceded by an entry with nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0, and
1186  *     nxm_value either 0x0800 or 0x86dd, and another with
1187  *     nxm_type=NXM_OF_IP_PROTO, nxm_hasmask=0, nxm_value=6, in that order.
1188  *     That is, matching on the TCP source port is allowed only if the Ethernet
1189  *     type is IP or IPv6 and the IP protocol is TCP.
1190  *
1191  * These restrictions should be noted in specifications for individual fields.
1192  * A switch may implement relaxed versions of these restrictions.  A switch
1193  * must reject an attempt to set up a flow that violates its restrictions.
1194  *
1195  *
1196  * Ordering Restrictions
1197  * =====================
1198  *
1199  * An nxm_entry that has prerequisite restrictions must appear after the
1200  * "nxm_entry"s for its prerequisites.  Ordering of "nxm_entry"s within an
1201  * nx_match is not otherwise constrained.
1202  *
1203  * Any given nxm_type may appear in an nx_match at most once.
1204  *
1205  *
1206  * nxm_entry Examples
1207  * ==================
1208  *
1209  * These examples show the format of a single nxm_entry with particular
1210  * nxm_hasmask and nxm_length values.  The diagrams are labeled with field
1211  * numbers and byte indexes.
1212  *
1213  *
1214  * 8-bit nxm_value, nxm_hasmask=1, nxm_length=2:
1215  *
1216  *  0          3  4   5
1217  * +------------+---+---+
1218  * |   header   | v | m |
1219  * +------------+---+---+
1220  *
1221  *
1222  * 16-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=2:
1223  *
1224  *  0          3 4    5
1225  * +------------+------+
1226  * |   header   | value|
1227  * +------------+------+
1228  *
1229  *
1230  * 32-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=4:
1231  *
1232  *  0          3 4           7
1233  * +------------+-------------+
1234  * |   header   |  nxm_value  |
1235  * +------------+-------------+
1236  *
1237  *
1238  * 48-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=6:
1239  *
1240  *  0          3 4                9
1241  * +------------+------------------+
1242  * |   header   |     nxm_value    |
1243  * +------------+------------------+
1244  *
1245  *
1246  * 48-bit nxm_value, nxm_hasmask=1, nxm_length=12:
1247  *
1248  *  0          3 4                9 10              15
1249  * +------------+------------------+------------------+
1250  * |   header   |     nxm_value    |      nxm_mask    |
1251  * +------------+------------------+------------------+
1252  *
1253  *
1254  * Error Reporting
1255  * ===============
1256  *
1257  * A switch should report an error in an nx_match using error type
1258  * OFPET_BAD_REQUEST and one of the NXBRC_NXM_* codes.  Ideally the switch
1259  * should report a specific error code, if one is assigned for the particular
1260  * problem, but NXBRC_NXM_INVALID is also available to report a generic
1261  * nx_match error.
1262  */
1263
1264 #define NXM_HEADER__(VENDOR, FIELD, HASMASK, LENGTH) \
1265     (((VENDOR) << 16) | ((FIELD) << 9) | ((HASMASK) << 8) | (LENGTH))
1266 #define NXM_HEADER(VENDOR, FIELD, LENGTH) \
1267     NXM_HEADER__(VENDOR, FIELD, 0, LENGTH)
1268 #define NXM_HEADER_W(VENDOR, FIELD, LENGTH) \
1269     NXM_HEADER__(VENDOR, FIELD, 1, (LENGTH) * 2)
1270 #define NXM_VENDOR(HEADER) ((HEADER) >> 16)
1271 #define NXM_FIELD(HEADER) (((HEADER) >> 9) & 0x7f)
1272 #define NXM_TYPE(HEADER) (((HEADER) >> 9) & 0x7fffff)
1273 #define NXM_HASMASK(HEADER) (((HEADER) >> 8) & 1)
1274 #define NXM_LENGTH(HEADER) ((HEADER) & 0xff)
1275
1276 #define NXM_MAKE_WILD_HEADER(HEADER) \
1277         NXM_HEADER_W(NXM_VENDOR(HEADER), NXM_FIELD(HEADER), NXM_LENGTH(HEADER))
1278
1279 /* ## ------------------------------- ## */
1280 /* ## OpenFlow 1.0-compatible fields. ## */
1281 /* ## ------------------------------- ## */
1282
1283 /* Physical or virtual port on which the packet was received.
1284  *
1285  * Prereqs: None.
1286  *
1287  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1288  *
1289  * Masking: Not maskable. */
1290 #define NXM_OF_IN_PORT    NXM_HEADER  (0x0000,  0, 2)
1291
1292 /* Source or destination address in Ethernet header.
1293  *
1294  * Prereqs: None.
1295  *
1296  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1297  *
1298  * Masking: The nxm_mask patterns 01:00:00:00:00:00 and FE:FF:FF:FF:FF:FF must
1299  *   be supported for NXM_OF_ETH_DST_W (as well as the trivial patterns that
1300  *   are all-0-bits or all-1-bits).  Support for other patterns and for masking
1301  *   of NXM_OF_ETH_SRC is optional. */
1302 #define NXM_OF_ETH_DST    NXM_HEADER  (0x0000,  1, 6)
1303 #define NXM_OF_ETH_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0000,  1, 6)
1304 #define NXM_OF_ETH_SRC    NXM_HEADER  (0x0000,  2, 6)
1305
1306 /* Packet's Ethernet type.
1307  *
1308  * For an Ethernet II packet this is taken from the Ethernet header.  For an
1309  * 802.2 LLC+SNAP header with OUI 00-00-00 this is taken from the SNAP header.
1310  * A packet that has neither format has value 0x05ff
1311  * (OFP_DL_TYPE_NOT_ETH_TYPE).
1312  *
1313  * For a packet with an 802.1Q header, this is the type of the encapsulated
1314  * frame.
1315  *
1316  * Prereqs: None.
1317  *
1318  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1319  *
1320  * Masking: Not maskable. */
1321 #define NXM_OF_ETH_TYPE   NXM_HEADER  (0x0000,  3, 2)
1322
1323 /* 802.1Q TCI.
1324  *
1325  * For a packet with an 802.1Q header, this is the Tag Control Information
1326  * (TCI) field, with the CFI bit forced to 1.  For a packet with no 802.1Q
1327  * header, this has value 0.
1328  *
1329  * Prereqs: None.
1330  *
1331  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1332  *
1333  * Masking: Arbitrary masks.
1334  *
1335  * This field can be used in various ways:
1336  *
1337  *   - If it is not constrained at all, the nx_match matches packets without
1338  *     an 802.1Q header or with an 802.1Q header that has any TCI value.
1339  *
1340  *   - Testing for an exact match with 0 matches only packets without an
1341  *     802.1Q header.
1342  *
1343  *   - Testing for an exact match with a TCI value with CFI=1 matches packets
1344  *     that have an 802.1Q header with a specified VID and PCP.
1345  *
1346  *   - Testing for an exact match with a nonzero TCI value with CFI=0 does
1347  *     not make sense.  The switch may reject this combination.
1348  *
1349  *   - Testing with a specific VID and CFI=1, with nxm_mask=0x1fff, matches
1350  *     packets that have an 802.1Q header with that VID (and any PCP).
1351  *
1352  *   - Testing with a specific PCP and CFI=1, with nxm_mask=0xf000, matches
1353  *     packets that have an 802.1Q header with that PCP (and any VID).
1354  *
1355  *   - Testing with nxm_value=0, nxm_mask=0x0fff matches packets with no 802.1Q
1356  *     header or with an 802.1Q header with a VID of 0.
1357  *
1358  *   - Testing with nxm_value=0, nxm_mask=0xe000 matches packets with no 802.1Q
1359  *     header or with an 802.1Q header with a PCP of 0.
1360  *
1361  *   - Testing with nxm_value=0, nxm_mask=0xefff matches packets with no 802.1Q
1362  *     header or with an 802.1Q header with both VID and PCP of 0.
1363  */
1364 #define NXM_OF_VLAN_TCI   NXM_HEADER  (0x0000,  4, 2)
1365 #define NXM_OF_VLAN_TCI_W NXM_HEADER_W(0x0000,  4, 2)
1366
1367 /* The "type of service" byte of the IP header, with the ECN bits forced to 0.
1368  *
1369  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1370  *
1371  * Format: 8-bit integer with 2 least-significant bits forced to 0.
1372  *
1373  * Masking: Not maskable. */
1374 #define NXM_OF_IP_TOS     NXM_HEADER  (0x0000,  5, 1)
1375
1376 /* The "protocol" byte in the IP header.
1377  *
1378  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1379  *
1380  * Format: 8-bit integer.
1381  *
1382  * Masking: Not maskable. */
1383 #define NXM_OF_IP_PROTO   NXM_HEADER  (0x0000,  6, 1)
1384
1385 /* The source or destination address in the IP header.
1386  *
1387  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0800 exactly.
1388  *
1389  * Format: 32-bit integer in network byte order.
1390  *
1391  * Masking: Only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1392  *   high-order bits set to 1 and the other 32-N bits set to 0. */
1393 #define NXM_OF_IP_SRC     NXM_HEADER  (0x0000,  7, 4)
1394 #define NXM_OF_IP_SRC_W   NXM_HEADER_W(0x0000,  7, 4)
1395 #define NXM_OF_IP_DST     NXM_HEADER  (0x0000,  8, 4)
1396 #define NXM_OF_IP_DST_W   NXM_HEADER_W(0x0000,  8, 4)
1397
1398 /* The source or destination port in the TCP header.
1399  *
1400  * Prereqs:
1401  *   NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1402  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 6 exactly.
1403  *
1404  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1405  *
1406  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.6 and later.  Not maskable, in
1407  *   earlier versions. */
1408 #define NXM_OF_TCP_SRC    NXM_HEADER  (0x0000,  9, 2)
1409 #define NXM_OF_TCP_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0000,  9, 2)
1410 #define NXM_OF_TCP_DST    NXM_HEADER  (0x0000, 10, 2)
1411 #define NXM_OF_TCP_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 10, 2)
1412
1413 /* The source or destination port in the UDP header.
1414  *
1415  * Prereqs:
1416  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match either 0x0800 or 0x86dd.
1417  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 17 exactly.
1418  *
1419  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1420  *
1421  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.6 and later.  Not maskable, in
1422  *   earlier versions. */
1423 #define NXM_OF_UDP_SRC    NXM_HEADER  (0x0000, 11, 2)
1424 #define NXM_OF_UDP_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 11, 2)
1425 #define NXM_OF_UDP_DST    NXM_HEADER  (0x0000, 12, 2)
1426 #define NXM_OF_UDP_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 12, 2)
1427
1428 /* The type or code in the ICMP header.
1429  *
1430  * Prereqs:
1431  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0800 exactly.
1432  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 1 exactly.
1433  *
1434  * Format: 8-bit integer.
1435  *
1436  * Masking: Not maskable. */
1437 #define NXM_OF_ICMP_TYPE  NXM_HEADER  (0x0000, 13, 1)
1438 #define NXM_OF_ICMP_CODE  NXM_HEADER  (0x0000, 14, 1)
1439
1440 /* ARP opcode.
1441  *
1442  * For an Ethernet+IP ARP packet, the opcode in the ARP header.  Always 0
1443  * otherwise.  Only ARP opcodes between 1 and 255 should be specified for
1444  * matching.
1445  *
1446  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0806 exactly.
1447  *
1448  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1449  *
1450  * Masking: Not maskable. */
1451 #define NXM_OF_ARP_OP     NXM_HEADER  (0x0000, 15, 2)
1452
1453 /* For an Ethernet+IP ARP packet, the source or target protocol address
1454  * in the ARP header.  Always 0 otherwise.
1455  *
1456  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0806 exactly.
1457  *
1458  * Format: 32-bit integer in network byte order.
1459  *
1460  * Masking: Only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1461  *   high-order bits set to 1 and the other 32-N bits set to 0. */
1462 #define NXM_OF_ARP_SPA    NXM_HEADER  (0x0000, 16, 4)
1463 #define NXM_OF_ARP_SPA_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 16, 4)
1464 #define NXM_OF_ARP_TPA    NXM_HEADER  (0x0000, 17, 4)
1465 #define NXM_OF_ARP_TPA_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 17, 4)
1466
1467 /* ## ------------------------ ## */
1468 /* ## Nicira match extensions. ## */
1469 /* ## ------------------------ ## */
1470
1471 /* Metadata registers.
1472  *
1473  * Registers initially have value 0.  Actions allow register values to be
1474  * manipulated.
1475  *
1476  * Prereqs: None.
1477  *
1478  * Format: Array of 32-bit integer registers.  Space is reserved for up to
1479  *   NXM_NX_MAX_REGS registers, but switches may implement fewer.
1480  *
1481  * Masking: Arbitrary masks. */
1482 #define NXM_NX_MAX_REGS 16
1483 #define NXM_NX_REG(IDX)   NXM_HEADER  (0x0001, IDX, 4)
1484 #define NXM_NX_REG_W(IDX) NXM_HEADER_W(0x0001, IDX, 4)
1485 #define NXM_NX_REG_IDX(HEADER) NXM_FIELD(HEADER)
1486 #define NXM_IS_NX_REG(HEADER) (!((((HEADER) ^ NXM_NX_REG0)) & 0xffffe1ff))
1487 #define NXM_IS_NX_REG_W(HEADER) (!((((HEADER) ^ NXM_NX_REG0_W)) & 0xffffe1ff))
1488 #define NXM_NX_REG0       NXM_HEADER  (0x0001, 0, 4)
1489 #define NXM_NX_REG0_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 0, 4)
1490 #define NXM_NX_REG1       NXM_HEADER  (0x0001, 1, 4)
1491 #define NXM_NX_REG1_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 1, 4)
1492 #define NXM_NX_REG2       NXM_HEADER  (0x0001, 2, 4)
1493 #define NXM_NX_REG2_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 2, 4)
1494 #define NXM_NX_REG3       NXM_HEADER  (0x0001, 3, 4)
1495 #define NXM_NX_REG3_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 3, 4)
1496 #define NXM_NX_REG4       NXM_HEADER  (0x0001, 4, 4)
1497 #define NXM_NX_REG4_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 4, 4)
1498
1499 /* Tunnel ID.
1500  *
1501  * For a packet received via GRE tunnel including a (32-bit) key, the key is
1502  * stored in the low 32-bits and the high bits are zeroed.  For other packets,
1503  * the value is 0.
1504  *
1505  * Prereqs: None.
1506  *
1507  * Format: 64-bit integer in network byte order.
1508  *
1509  * Masking: Arbitrary masks. */
1510 #define NXM_NX_TUN_ID     NXM_HEADER  (0x0001, 16, 8)
1511 #define NXM_NX_TUN_ID_W   NXM_HEADER_W(0x0001, 16, 8)
1512
1513 /* For an Ethernet+IP ARP packet, the source or target hardware address
1514  * in the ARP header.  Always 0 otherwise.
1515  *
1516  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0806 exactly.
1517  *
1518  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1519  *
1520  * Masking: Not maskable. */
1521 #define NXM_NX_ARP_SHA    NXM_HEADER  (0x0001, 17, 6)
1522 #define NXM_NX_ARP_THA    NXM_HEADER  (0x0001, 18, 6)
1523
1524 /* The source or destination address in the IPv6 header.
1525  *
1526  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1527  *
1528  * Format: 128-bit IPv6 address.
1529  *
1530  * Masking: Only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1531  *   high-order bits set to 1 and the other 128-N bits set to 0. */
1532 #define NXM_NX_IPV6_SRC    NXM_HEADER  (0x0001, 19, 16)
1533 #define NXM_NX_IPV6_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0001, 19, 16)
1534 #define NXM_NX_IPV6_DST    NXM_HEADER  (0x0001, 20, 16)
1535 #define NXM_NX_IPV6_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0001, 20, 16)
1536
1537 /* The type or code in the ICMPv6 header.
1538  *
1539  * Prereqs:
1540  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1541  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1542  *
1543  * Format: 8-bit integer.
1544  *
1545  * Masking: Not maskable. */
1546 #define NXM_NX_ICMPV6_TYPE NXM_HEADER  (0x0001, 21, 1)
1547 #define NXM_NX_ICMPV6_CODE NXM_HEADER  (0x0001, 22, 1)
1548
1549 /* The target address in an IPv6 Neighbor Discovery message.
1550  *
1551  * Prereqs:
1552  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1553  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1554  *   NXM_OF_ICMPV6_TYPE must be either 135 or 136.
1555  *
1556  * Format: 128-bit IPv6 address.
1557  *
1558  * Masking: Not maskable. */
1559 #define NXM_NX_ND_TARGET   NXM_HEADER  (0x0001, 23, 16)
1560
1561 /* The source link-layer address option in an IPv6 Neighbor Discovery
1562  * message.
1563  *
1564  * Prereqs:
1565  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1566  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1567  *   NXM_OF_ICMPV6_TYPE must be exactly 135.
1568  *
1569  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1570  *
1571  * Masking: Not maskable. */
1572 #define NXM_NX_ND_SLL      NXM_HEADER  (0x0001, 24, 6)
1573
1574 /* The target link-layer address option in an IPv6 Neighbor Discovery
1575  * message.
1576  *
1577  * Prereqs:
1578  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1579  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1580  *   NXM_OF_ICMPV6_TYPE must be exactly 136.
1581  *
1582  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1583  *
1584  * Masking: Not maskable. */
1585 #define NXM_NX_ND_TLL      NXM_HEADER  (0x0001, 25, 6)
1586
1587 /* IP fragment information.
1588  *
1589  * Prereqs:
1590  *   NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1591  *
1592  * Format: 8-bit value with one of the values 0, 1, or 3, as described below.
1593  *
1594  * Masking: Fully maskable.
1595  *
1596  * This field has three possible values:
1597  *
1598  *   - A packet that is not an IP fragment has value 0.
1599  *
1600  *   - A packet that is an IP fragment with offset 0 (the first fragment) has
1601  *     bit 0 set and thus value 1.
1602  *
1603  *   - A packet that is an IP fragment with nonzero offset has bits 0 and 1 set
1604  *     and thus value 3.
1605  *
1606  * NX_IP_FRAG_ANY and NX_IP_FRAG_LATER are declared to symbolically represent
1607  * the meanings of bits 0 and 1.
1608  *
1609  * The switch may reject matches against values that can never appear.
1610  *
1611  * It is important to understand how this field interacts with the OpenFlow IP
1612  * fragment handling mode:
1613  *
1614  *   - In OFPC_FRAG_DROP mode, the OpenFlow switch drops all IP fragments
1615  *     before they reach the flow table, so every packet that is available for
1616  *     matching will have value 0 in this field.
1617  *
1618  *   - Open vSwitch does not implement OFPC_FRAG_REASM mode, but if it did then
1619  *     IP fragments would be reassembled before they reached the flow table and
1620  *     again every packet available for matching would always have value 0.
1621  *
1622  *   - In OFPC_FRAG_NORMAL mode, all three values are possible, but OpenFlow
1623  *     1.0 says that fragments' transport ports are always 0, even for the
1624  *     first fragment, so this does not provide much extra information.
1625  *
1626  *   - In OFPC_FRAG_NX_MATCH mode, all three values are possible.  For
1627  *     fragments with offset 0, Open vSwitch makes L4 header information
1628  *     available.
1629  */
1630 #define NXM_NX_IP_FRAG     NXM_HEADER  (0x0001, 26, 1)
1631 #define NXM_NX_IP_FRAG_W   NXM_HEADER_W(0x0001, 26, 1)
1632
1633 /* Bits in the value of NXM_NX_IP_FRAG. */
1634 #define NX_IP_FRAG_ANY   (1 << 0) /* Is this a fragment? */
1635 #define NX_IP_FRAG_LATER (1 << 1) /* Is this a fragment with nonzero offset? */
1636
1637 /* The flow label in the IPv6 header.
1638  *
1639  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1640  *
1641  * Format: 20-bit IPv6 flow label in least-significant bits.
1642  *
1643  * Masking: Not maskable. */
1644 #define NXM_NX_IPV6_LABEL  NXM_HEADER  (0x0001, 27, 4)
1645
1646 /* The ECN of the IP header.
1647  *
1648  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1649  *
1650  * Format: ECN in the low-order 2 bits.
1651  *
1652  * Masking: Not maskable. */
1653 #define NXM_NX_IP_ECN      NXM_HEADER  (0x0001, 28, 1)
1654
1655 /* The time-to-live/hop limit of the IP header.
1656  *
1657  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1658  *
1659  * Format: 8-bit integer.
1660  *
1661  * Masking: Not maskable. */
1662 #define NXM_NX_IP_TTL      NXM_HEADER  (0x0001, 29, 1)
1663
1664 /* Flow cookie.
1665  *
1666  * This may be used to gain the OpenFlow 1.1-like ability to restrict
1667  * certain NXM-based Flow Mod and Flow Stats Request messages to flows
1668  * with specific cookies.  See the "nx_flow_mod" and "nx_flow_stats_request"
1669  * structure definitions for more details.  This match is otherwise not
1670  * allowed.
1671  *
1672  * Prereqs: None.
1673  *
1674  * Format: 64-bit integer in network byte order.
1675  *
1676  * Masking: Arbitrary masks. */
1677 #define NXM_NX_COOKIE     NXM_HEADER  (0x0001, 30, 8)
1678 #define NXM_NX_COOKIE_W   NXM_HEADER_W(0x0001, 30, 8)
1679
1680 /* ## --------------------- ## */
1681 /* ## Requests and replies. ## */
1682 /* ## --------------------- ## */
1683
1684 enum nx_flow_format {
1685     NXFF_OPENFLOW10 = 0,         /* Standard OpenFlow 1.0 compatible. */
1686     NXFF_NXM = 2                 /* Nicira extended match. */
1687 };
1688
1689 /* NXT_SET_FLOW_FORMAT request. */
1690 struct nx_set_flow_format {
1691     struct ofp_header header;
1692     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
1693     ovs_be32 subtype;           /* NXT_SET_FLOW_FORMAT. */
1694     ovs_be32 format;            /* One of NXFF_*. */
1695 };
1696 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_set_flow_format) == 20);
1697
1698 /* NXT_FLOW_MOD (analogous to OFPT_FLOW_MOD).
1699  *
1700  * It is possible to limit flow deletions and modifications to certain
1701  * cookies by using the NXM_NX_COOKIE and NXM_NX_COOKIE_W matches.  For
1702  * these commands, the "cookie" field is always ignored.  Flow additions
1703  * make use of the "cookie" field and ignore any NXM_NX_COOKIE*
1704  * definitions.
1705  */
1706 struct nx_flow_mod {
1707     struct nicira_header nxh;
1708     ovs_be64 cookie;              /* Opaque controller-issued identifier. */
1709     ovs_be16 command;             /* One of OFPFC_*. */
1710     ovs_be16 idle_timeout;        /* Idle time before discarding (seconds). */
1711     ovs_be16 hard_timeout;        /* Max time before discarding (seconds). */
1712     ovs_be16 priority;            /* Priority level of flow entry. */
1713     ovs_be32 buffer_id;           /* Buffered packet to apply to (or -1).
1714                                      Not meaningful for OFPFC_DELETE*. */
1715     ovs_be16 out_port;            /* For OFPFC_DELETE* commands, require
1716                                      matching entries to include this as an
1717                                      output port.  A value of OFPP_NONE
1718                                      indicates no restriction. */
1719     ovs_be16 flags;               /* One of OFPFF_*. */
1720     ovs_be16 match_len;           /* Size of nx_match. */
1721     uint8_t pad[6];               /* Align to 64-bits. */
1722     /* Followed by:
1723      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1724      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1725      *     all-zero bytes, then
1726      *   - Actions to fill out the remainder of the message length (always a
1727      *     multiple of 8).
1728      */
1729 };
1730 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_mod) == 48);
1731
1732 /* NXT_FLOW_REMOVED (analogous to OFPT_FLOW_REMOVED). */
1733 struct nx_flow_removed {
1734     struct nicira_header nxh;
1735     ovs_be64 cookie;          /* Opaque controller-issued identifier. */
1736     ovs_be16 priority;        /* Priority level of flow entry. */
1737     uint8_t reason;           /* One of OFPRR_*. */
1738     uint8_t pad[1];           /* Align to 32-bits. */
1739     ovs_be32 duration_sec;    /* Time flow was alive in seconds. */
1740     ovs_be32 duration_nsec;   /* Time flow was alive in nanoseconds beyond
1741                                  duration_sec. */
1742     ovs_be16 idle_timeout;    /* Idle timeout from original flow mod. */
1743     ovs_be16 match_len;       /* Size of nx_match. */
1744     ovs_be64 packet_count;
1745     ovs_be64 byte_count;
1746     /* Followed by:
1747      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1748      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1749      *     all-zero bytes. */
1750 };
1751 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_removed) == 56);
1752
1753 /* Nicira vendor stats request of type NXST_FLOW (analogous to OFPST_FLOW
1754  * request).
1755  *
1756  * It is possible to limit matches to certain cookies by using the
1757  * NXM_NX_COOKIE and NXM_NX_COOKIE_W matches.
1758  */
1759 struct nx_flow_stats_request {
1760     struct nicira_stats_msg nsm;
1761     ovs_be16 out_port;        /* Require matching entries to include this
1762                                  as an output port.  A value of OFPP_NONE
1763                                  indicates no restriction. */
1764     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
1765     uint8_t table_id;         /* ID of table to read (from ofp_table_stats)
1766                                  or 0xff for all tables. */
1767     uint8_t pad[3];           /* Align to 64 bits. */
1768     /* Followed by:
1769      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1770      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1771      *     all-zero bytes, which must also exactly fill out the length of the
1772      *     message.
1773      */
1774 };
1775 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_stats_request) == 32);
1776
1777 /* Body for Nicira vendor stats reply of type NXST_FLOW (analogous to
1778  * OFPST_FLOW reply).
1779  *
1780  * The values of 'idle_age' and 'hard_age' are only meaningful when talking to
1781  * a switch that implements the NXT_FLOW_AGE extension.  Zero means that the
1782  * true value is unknown, perhaps because hardware does not track the value.
1783  * (Zero is also the value that one should ordinarily expect to see talking to
1784  * a switch that does not implement NXT_FLOW_AGE, since those switches zero the
1785  * padding bytes that these fields replaced.)  A nonzero value X represents X-1
1786  * seconds.  A value of 65535 represents 65534 or more seconds.
1787  *
1788  * 'idle_age' is the number of seconds that the flow has been idle, that is,
1789  * the number of seconds since a packet passed through the flow.  'hard_age' is
1790  * the number of seconds since the flow was last modified (e.g. OFPFC_MODIFY or
1791  * OFPFC_MODIFY_STRICT).  (The 'duration_*' fields are the elapsed time since
1792  * the flow was added, regardless of subsequent modifications.)
1793  *
1794  * For a flow with an idle or hard timeout, 'idle_age' or 'hard_age',
1795  * respectively, will ordinarily be smaller than the timeout, but flow
1796  * expiration times are only approximate and so one must be prepared to
1797  * tolerate expirations that occur somewhat early or late.
1798  */
1799 struct nx_flow_stats {
1800     ovs_be16 length;          /* Length of this entry. */
1801     uint8_t table_id;         /* ID of table flow came from. */
1802     uint8_t pad;
1803     ovs_be32 duration_sec;    /* Time flow has been alive in seconds. */
1804     ovs_be32 duration_nsec;   /* Time flow has been alive in nanoseconds
1805                                  beyond duration_sec. */
1806     ovs_be16 priority;        /* Priority of the entry. Only meaningful
1807                                  when this is not an exact-match entry. */
1808     ovs_be16 idle_timeout;    /* Number of seconds idle before expiration. */
1809     ovs_be16 hard_timeout;    /* Number of seconds before expiration. */
1810     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
1811     ovs_be16 idle_age;        /* Seconds since last packet, plus one. */
1812     ovs_be16 hard_age;        /* Seconds since last modification, plus one. */
1813     ovs_be64 cookie;          /* Opaque controller-issued identifier. */
1814     ovs_be64 packet_count;    /* Number of packets, UINT64_MAX if unknown. */
1815     ovs_be64 byte_count;      /* Number of bytes, UINT64_MAX if unknown. */
1816     /* Followed by:
1817      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1818      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1819      *     all-zero bytes, then
1820      *   - Actions to fill out the remainder 'length' bytes (always a multiple
1821      *     of 8).
1822      */
1823 };
1824 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_stats) == 48);
1825
1826 /* Nicira vendor stats request of type NXST_AGGREGATE (analogous to
1827  * OFPST_AGGREGATE request). */
1828 struct nx_aggregate_stats_request {
1829     struct nicira_stats_msg nsm;
1830     ovs_be16 out_port;        /* Require matching entries to include this
1831                                  as an output port.  A value of OFPP_NONE
1832                                  indicates no restriction. */
1833     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
1834     uint8_t table_id;         /* ID of table to read (from ofp_table_stats)
1835                                  or 0xff for all tables. */
1836     uint8_t pad[3];           /* Align to 64 bits. */
1837     /* Followed by:
1838      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1839      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1840      *     all-zero bytes, which must also exactly fill out the length of the
1841      *     message.
1842      */
1843 };
1844 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_aggregate_stats_request) == 32);
1845
1846 /* Body for nicira_stats_msg reply of type NXST_AGGREGATE (analogous to
1847  * OFPST_AGGREGATE reply). */
1848 struct nx_aggregate_stats_reply {
1849     struct nicira_stats_msg nsm;
1850     ovs_be64 packet_count;     /* Number of packets, UINT64_MAX if unknown. */
1851     ovs_be64 byte_count;       /* Number of bytes, UINT64_MAX if unknown. */
1852     ovs_be32 flow_count;       /* Number of flows. */
1853     uint8_t pad[4];            /* Align to 64 bits. */
1854 };
1855 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_aggregate_stats_reply) == 48);
1856
1857 #endif /* openflow/nicira-ext.h */