nicira-ext: Add Nicira actions NXAST_STACK_PUSH and NXAST_STACK_POP.
[sliver-openvswitch.git] / include / openflow / nicira-ext.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #ifndef OPENFLOW_NICIRA_EXT_H
18 #define OPENFLOW_NICIRA_EXT_H 1
19
20 #include "openflow/openflow.h"
21 #include "openvswitch/types.h"
22
23 /* The following vendor extensions, proposed by Nicira, are not yet
24  * standardized, so they are not included in openflow.h.  Some of them may be
25  * suitable for standardization; others we never expect to standardize. */
26
27 #define NX_VENDOR_ID 0x00002320
28 \f
29 /* Nicira vendor-specific error messages extension.
30  *
31  * OpenFlow 1.0 has a set of predefined error types (OFPET_*) and codes (which
32  * are specific to each type).  It does not have any provision for
33  * vendor-specific error codes, and it does not even provide "generic" error
34  * codes that can apply to problems not anticipated by the OpenFlow
35  * specification authors.
36  *
37  * This extension attempts to address the problem by adding a generic "error
38  * vendor extension".  The extension works as follows: use NXET_VENDOR as type
39  * and NXVC_VENDOR_ERROR as code, followed by struct nx_vendor_error with
40  * vendor-specific details, followed by at least 64 bytes of the failed
41  * request.
42  *
43  * It would be better to have a type-specific vendor extension, e.g. so that
44  * OFPET_BAD_ACTION could be used with vendor-specific code values.  But
45  * OFPET_BAD_ACTION and most other standardized types already specify that
46  * their 'data' values are (the start of) the OpenFlow message being replied
47  * to, so there is no room to insert a vendor ID.
48  *
49  * Currently this extension is only implemented by Open vSwitch, but it seems
50  * like a reasonable candidate for future standardization.
51  */
52
53 /* This is a random number to avoid accidental collision with any other
54  * vendor's extension. */
55 #define NXET_VENDOR 0xb0c2
56
57 /* ofp_error msg 'code' values for NXET_VENDOR. */
58 enum nx_vendor_code {
59     NXVC_VENDOR_ERROR           /* 'data' contains struct nx_vendor_error. */
60 };
61
62 /* 'data' for 'type' == NXET_VENDOR, 'code' == NXVC_VENDOR_ERROR. */
63 struct nx_vendor_error {
64     ovs_be32 vendor;            /* Vendor ID as in struct ofp_vendor_header. */
65     ovs_be16 type;              /* Vendor-defined type. */
66     ovs_be16 code;              /* Vendor-defined subtype. */
67     /* Followed by at least the first 64 bytes of the failed request. */
68 };
69 \f
70 /* Nicira vendor requests and replies. */
71
72 /* Header for Nicira vendor requests and replies. */
73 struct nicira_header {
74     struct ofp_header header;
75     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
76     ovs_be32 subtype;           /* See the NXT numbers in ofp-msgs.h. */
77 };
78 OFP_ASSERT(sizeof(struct nicira_header) == 16);
79
80 /* Header for Nicira vendor stats request and reply messages in OpenFlow
81  * 1.0. */
82 struct nicira10_stats_msg {
83     struct ofp10_vendor_stats_msg vsm; /* Vendor NX_VENDOR_ID. */
84     ovs_be32 subtype;           /* One of NXST_* below. */
85     uint8_t pad[4];             /* Align to 64-bits. */
86 };
87 OFP_ASSERT(sizeof(struct nicira10_stats_msg) == 24);
88
89 /* Header for Nicira vendor stats request and reply messages in OpenFlow
90  * 1.1. */
91 struct nicira11_stats_msg {
92     struct ofp11_vendor_stats_msg vsm; /* Vendor NX_VENDOR_ID. */
93     ovs_be32 subtype;           /* One of NXST_* below. */
94 };
95 OFP_ASSERT(sizeof(struct nicira11_stats_msg) == 24);
96
97 /* Fields to use when hashing flows. */
98 enum nx_hash_fields {
99     /* Ethernet source address (NXM_OF_ETH_SRC) only. */
100     NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC,
101
102     /* L2 through L4, symmetric across src/dst.  Specifically, each of the
103      * following fields, if present, is hashed (slashes separate symmetric
104      * pairs):
105      *
106      *  - NXM_OF_ETH_DST / NXM_OF_ETH_SRC
107      *  - NXM_OF_ETH_TYPE
108      *  - The VID bits from NXM_OF_VLAN_TCI, ignoring PCP and CFI.
109      *  - NXM_OF_IP_PROTO
110      *  - NXM_OF_IP_SRC / NXM_OF_IP_DST
111      *  - NXM_OF_TCP_SRC / NXM_OF_TCP_DST
112      */
113     NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4
114 };
115
116 /* This command enables or disables an Open vSwitch extension that allows a
117  * controller to specify the OpenFlow table to which a flow should be added,
118  * instead of having the switch decide which table is most appropriate as
119  * required by OpenFlow 1.0.  By default, the extension is disabled.
120  *
121  * When this feature is enabled, Open vSwitch treats struct ofp10_flow_mod's
122  * 16-bit 'command' member as two separate fields.  The upper 8 bits are used
123  * as the table ID, the lower 8 bits specify the command as usual.  A table ID
124  * of 0xff is treated like a wildcarded table ID.
125  *
126  * The specific treatment of the table ID depends on the type of flow mod:
127  *
128  *    - OFPFC_ADD: Given a specific table ID, the flow is always placed in that
129  *      table.  If an identical flow already exists in that table only, then it
130  *      is replaced.  If the flow cannot be placed in the specified table,
131  *      either because the table is full or because the table cannot support
132  *      flows of the given type, the switch replies with an OFPFMFC_TABLE_FULL
133  *      error.  (A controller can distinguish these cases by comparing the
134  *      current and maximum number of entries reported in ofp_table_stats.)
135  *
136  *      If the table ID is wildcarded, the switch picks an appropriate table
137  *      itself.  If an identical flow already exist in the selected flow table,
138  *      then it is replaced.  The choice of table might depend on the flows
139  *      that are already in the switch; for example, if one table fills up then
140  *      the switch might fall back to another one.
141  *
142  *    - OFPFC_MODIFY, OFPFC_DELETE: Given a specific table ID, only flows
143  *      within that table are matched and modified or deleted.  If the table ID
144  *      is wildcarded, flows within any table may be matched and modified or
145  *      deleted.
146  *
147  *    - OFPFC_MODIFY_STRICT, OFPFC_DELETE_STRICT: Given a specific table ID,
148  *      only a flow within that table may be matched and modified or deleted.
149  *      If the table ID is wildcarded and exactly one flow within any table
150  *      matches, then it is modified or deleted; if flows in more than one
151  *      table match, then none is modified or deleted.
152  */
153 struct nx_flow_mod_table_id {
154     uint8_t set;                /* Nonzero to enable, zero to disable. */
155     uint8_t pad[7];
156 };
157 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_mod_table_id) == 8);
158
159 enum nx_packet_in_format {
160     NXPIF_OPENFLOW10 = 0,       /* Standard OpenFlow 1.0 compatible. */
161     NXPIF_NXM = 1               /* Nicira Extended. */
162 };
163
164 /* NXT_SET_PACKET_IN_FORMAT request. */
165 struct nx_set_packet_in_format {
166     ovs_be32 format;            /* One of NXPIF_*. */
167 };
168 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_set_packet_in_format) == 4);
169
170 /* NXT_PACKET_IN (analogous to OFPT_PACKET_IN).
171  *
172  * NXT_PACKET_IN is similar to the OpenFlow 1.2 OFPT_PACKET_IN.  The
173  * differences are:
174  *
175  *     - NXT_PACKET_IN includes the cookie of the rule that triggered the
176  *       message.  (OpenFlow 1.3 OFPT_PACKET_IN also includes the cookie.)
177  *
178  *     - The metadata fields use NXM (instead of OXM) field numbers.
179  *
180  * Open vSwitch 1.9.0 and later omits metadata fields that are zero (as allowed
181  * by OpenFlow 1.2).  Earlier versions included all implemented metadata
182  * fields.
183  *
184  * Open vSwitch does not include non-metadata in the nx_match, because by
185  * definition that information can be found in the packet itself.  The format
186  * and the standards allow this, however, so controllers should be prepared to
187  * tolerate future changes.
188  *
189  * The NXM format is convenient for reporting metadata values, but it is
190  * important not to interpret the format as matching against a flow, because it
191  * does not.  Nothing is being matched; arbitrary metadata masks would not be
192  * meaningful.
193  *
194  * Whereas in most cases a controller can expect to only get back NXM fields
195  * that it set up itself (e.g. flow dumps will ordinarily report only NXM
196  * fields from flows that the controller added), NXT_PACKET_IN messages might
197  * contain fields that the controller does not understand, because the switch
198  * might support fields (new registers, new protocols, etc.) that the
199  * controller does not.  The controller must prepared to tolerate these.
200  *
201  * The 'cookie' and 'table_id' fields have no meaning when 'reason' is
202  * OFPR_NO_MATCH.  In this case they should be set to 0. */
203 struct nx_packet_in {
204     ovs_be32 buffer_id;       /* ID assigned by datapath. */
205     ovs_be16 total_len;       /* Full length of frame. */
206     uint8_t reason;           /* Reason packet is sent (one of OFPR_*). */
207     uint8_t table_id;         /* ID of the table that was looked up. */
208     ovs_be64 cookie;          /* Cookie of the rule that was looked up. */
209     ovs_be16 match_len;       /* Size of nx_match. */
210     uint8_t pad[6];           /* Align to 64-bits. */
211     /* Followed by:
212      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
213      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
214      *     all-zero bytes, then
215      *   - Exactly 2 all-zero padding bytes, then
216      *   - An Ethernet frame whose length is inferred from nxh.header.length.
217      *
218      * The padding bytes preceding the Ethernet frame ensure that the IP
219      * header (if any) following the Ethernet header is 32-bit aligned. */
220
221     /* uint8_t nxm_fields[...]; */ /* NXM headers. */
222     /* uint8_t pad[2]; */          /* Align to 64 bit + 16 bit. */
223     /* uint8_t data[0]; */         /* Ethernet frame. */
224 };
225 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_packet_in) == 24);
226
227 /* Configures the "role" of the sending controller.  The default role is:
228  *
229  *    - Other (NX_ROLE_OTHER), which allows the controller access to all
230  *      OpenFlow features.
231  *
232  * The other possible roles are a related pair:
233  *
234  *    - Master (NX_ROLE_MASTER) is equivalent to Other, except that there may
235  *      be at most one Master controller at a time: when a controller
236  *      configures itself as Master, any existing Master is demoted to the
237  *      Slave role.
238  *
239  *    - Slave (NX_ROLE_SLAVE) allows the controller read-only access to
240  *      OpenFlow features.  In particular attempts to modify the flow table
241  *      will be rejected with an OFPBRC_EPERM error.
242  *
243  *      Slave controllers do not receive OFPT_PACKET_IN or OFPT_FLOW_REMOVED
244  *      messages, but they do receive OFPT_PORT_STATUS messages.
245  */
246 struct nx_role_request {
247     ovs_be32 role;              /* One of NX_ROLE_*. */
248 };
249 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_role_request) == 4);
250
251 enum nx_role {
252     NX_ROLE_OTHER,              /* Default role, full access. */
253     NX_ROLE_MASTER,             /* Full access, at most one. */
254     NX_ROLE_SLAVE               /* Read-only access. */
255 };
256
257 /* NXT_SET_ASYNC_CONFIG.
258  *
259  * Sent by a controller, this message configures the asynchronous messages that
260  * the controller wants to receive.  Element 0 in each array specifies messages
261  * of interest when the controller has an "other" or "master" role; element 1,
262  * when the controller has a "slave" role.
263  *
264  * Each array element is a bitmask in which a 0-bit disables receiving a
265  * particular message and a 1-bit enables receiving it.  Each bit controls the
266  * message whose 'reason' corresponds to the bit index.  For example, the bit
267  * with value 1<<2 == 4 in port_status_mask[1] determines whether the
268  * controller will receive OFPT_PORT_STATUS messages with reason OFPPR_MODIFY
269  * (value 2) when the controller has a "slave" role.
270  *
271  * As a side effect, for service controllers, this message changes the
272  * miss_send_len from default of zero to OFP_DEFAULT_MISS_SEND_LEN (128).
273  */
274 struct nx_async_config {
275     ovs_be32 packet_in_mask[2];    /* Bitmasks of OFPR_* values. */
276     ovs_be32 port_status_mask[2];  /* Bitmasks of OFPRR_* values. */
277     ovs_be32 flow_removed_mask[2]; /* Bitmasks of OFPPR_* values. */
278 };
279 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_async_config) == 24);
280 \f
281 /* Nicira vendor flow actions. */
282
283 enum nx_action_subtype {
284     NXAST_SNAT__OBSOLETE,       /* No longer used. */
285     NXAST_RESUBMIT,             /* struct nx_action_resubmit */
286     NXAST_SET_TUNNEL,           /* struct nx_action_set_tunnel */
287     NXAST_DROP_SPOOFED_ARP__OBSOLETE,
288     NXAST_SET_QUEUE,            /* struct nx_action_set_queue */
289     NXAST_POP_QUEUE,            /* struct nx_action_pop_queue */
290     NXAST_REG_MOVE,             /* struct nx_action_reg_move */
291     NXAST_REG_LOAD,             /* struct nx_action_reg_load */
292     NXAST_NOTE,                 /* struct nx_action_note */
293     NXAST_SET_TUNNEL64,         /* struct nx_action_set_tunnel64 */
294     NXAST_MULTIPATH,            /* struct nx_action_multipath */
295     NXAST_AUTOPATH__OBSOLETE,   /* No longer used. */
296     NXAST_BUNDLE,               /* struct nx_action_bundle */
297     NXAST_BUNDLE_LOAD,          /* struct nx_action_bundle */
298     NXAST_RESUBMIT_TABLE,       /* struct nx_action_resubmit */
299     NXAST_OUTPUT_REG,           /* struct nx_action_output_reg */
300     NXAST_LEARN,                /* struct nx_action_learn */
301     NXAST_EXIT,                 /* struct nx_action_header */
302     NXAST_DEC_TTL,              /* struct nx_action_header */
303     NXAST_FIN_TIMEOUT,          /* struct nx_action_fin_timeout */
304     NXAST_CONTROLLER,           /* struct nx_action_controller */
305     NXAST_DEC_TTL_CNT_IDS,      /* struct nx_action_cnt_ids */
306     NXAST_WRITE_METADATA,       /* struct nx_action_write_metadata */
307     NXAST_PUSH_MPLS,            /* struct nx_action_push_mpls */
308     NXAST_POP_MPLS,             /* struct nx_action_pop_mpls */
309     NXAST_SET_MPLS_TTL,         /* struct nx_action_ttl */
310     NXAST_DEC_MPLS_TTL,         /* struct nx_action_header */
311     NXAST_STACK_PUSH,           /* struct nx_action_stack */
312     NXAST_STACK_POP,            /* struct nx_action_stack */
313 };
314
315 /* Header for Nicira-defined actions. */
316 struct nx_action_header {
317     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
318     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
319     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
320     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_*. */
321     uint8_t pad[6];
322 };
323 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_header) == 16);
324
325 /* Action structures for NXAST_RESUBMIT and NXAST_RESUBMIT_TABLE.
326  *
327  * These actions search one of the switch's flow tables:
328  *
329  *    - For NXAST_RESUBMIT_TABLE only, if the 'table' member is not 255, then
330  *      it specifies the table to search.
331  *
332  *    - Otherwise (for NXAST_RESUBMIT_TABLE with a 'table' of 255, or for
333  *      NXAST_RESUBMIT regardless of 'table'), it searches the current flow
334  *      table, that is, the OpenFlow flow table that contains the flow from
335  *      which this action was obtained.  If this action did not come from a
336  *      flow table (e.g. it came from an OFPT_PACKET_OUT message), then table 0
337  *      is the current table.
338  *
339  * The flow table lookup uses a flow that may be slightly modified from the
340  * original lookup:
341  *
342  *    - For NXAST_RESUBMIT, the 'in_port' member of struct nx_action_resubmit
343  *      is used as the flow's in_port.
344  *
345  *    - For NXAST_RESUBMIT_TABLE, if the 'in_port' member is not OFPP_IN_PORT,
346  *      then its value is used as the flow's in_port.  Otherwise, the original
347  *      in_port is used.
348  *
349  *    - If actions that modify the flow (e.g. OFPAT_SET_VLAN_VID) precede the
350  *      resubmit action, then the flow is updated with the new values.
351  *
352  * Following the lookup, the original in_port is restored.
353  *
354  * If the modified flow matched in the flow table, then the corresponding
355  * actions are executed.  Afterward, actions following the resubmit in the
356  * original set of actions, if any, are executed; any changes made to the
357  * packet (e.g. changes to VLAN) by secondary actions persist when those
358  * actions are executed, although the original in_port is restored.
359  *
360  * Resubmit actions may be used any number of times within a set of actions.
361  *
362  * Resubmit actions may nest to an implementation-defined depth.  Beyond this
363  * implementation-defined depth, further resubmit actions are simply ignored.
364  *
365  * NXAST_RESUBMIT ignores 'table' and 'pad'.  NXAST_RESUBMIT_TABLE requires
366  * 'pad' to be all-bits-zero.
367  *
368  * Open vSwitch 1.0.1 and earlier did not support recursion.  Open vSwitch
369  * before 1.2.90 did not support NXAST_RESUBMIT_TABLE.
370  */
371 struct nx_action_resubmit {
372     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
373     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
374     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
375     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_RESUBMIT. */
376     ovs_be16 in_port;               /* New in_port for checking flow table. */
377     uint8_t table;                  /* NXAST_RESUBMIT_TABLE: table to use. */
378     uint8_t pad[3];
379 };
380 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_resubmit) == 16);
381
382 /* Action structure for NXAST_SET_TUNNEL.
383  *
384  * Sets the encapsulating tunnel ID to a 32-bit value.  The most-significant 32
385  * bits of the tunnel ID are set to 0. */
386 struct nx_action_set_tunnel {
387     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
388     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
389     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
390     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_TUNNEL. */
391     uint8_t pad[2];
392     ovs_be32 tun_id;                /* Tunnel ID. */
393 };
394 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_set_tunnel) == 16);
395
396 /* Action structure for NXAST_SET_TUNNEL64.
397  *
398  * Sets the encapsulating tunnel ID to a 64-bit value. */
399 struct nx_action_set_tunnel64 {
400     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
401     ovs_be16 len;                   /* Length is 24. */
402     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
403     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_TUNNEL64. */
404     uint8_t pad[6];
405     ovs_be64 tun_id;                /* Tunnel ID. */
406 };
407 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_set_tunnel64) == 24);
408
409 /* Action structure for NXAST_SET_QUEUE.
410  *
411  * Set the queue that should be used when packets are output.  This is similar
412  * to the OpenFlow OFPAT_ENQUEUE action, but does not take the output port as
413  * an argument.  This allows the queue to be defined before the port is
414  * known. */
415 struct nx_action_set_queue {
416     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
417     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
418     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
419     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_QUEUE. */
420     uint8_t pad[2];
421     ovs_be32 queue_id;              /* Where to enqueue packets. */
422 };
423 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_set_queue) == 16);
424
425 /* Action structure for NXAST_POP_QUEUE.
426  *
427  * Restores the queue to the value it was before any NXAST_SET_QUEUE actions
428  * were used.  Only the original queue can be restored this way; no stack is
429  * maintained. */
430 struct nx_action_pop_queue {
431     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
432     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
433     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
434     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_POP_QUEUE. */
435     uint8_t pad[6];
436 };
437 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_pop_queue) == 16);
438
439 /* Action structure for NXAST_REG_MOVE.
440  *
441  * Copies src[src_ofs:src_ofs+n_bits] to dst[dst_ofs:dst_ofs+n_bits], where
442  * a[b:c] denotes the bits within 'a' numbered 'b' through 'c' (not including
443  * bit 'c').  Bit numbering starts at 0 for the least-significant bit, 1 for
444  * the next most significant bit, and so on.
445  *
446  * 'src' and 'dst' are nxm_header values with nxm_hasmask=0.  (It doesn't make
447  * sense to use nxm_hasmask=1 because the action does not do any kind of
448  * matching; it uses the actual value of a field.)
449  *
450  * The following nxm_header values are potentially acceptable as 'src':
451  *
452  *   - NXM_OF_IN_PORT
453  *   - NXM_OF_ETH_DST
454  *   - NXM_OF_ETH_SRC
455  *   - NXM_OF_ETH_TYPE
456  *   - NXM_OF_VLAN_TCI
457  *   - NXM_OF_IP_TOS
458  *   - NXM_OF_IP_PROTO
459  *   - NXM_OF_IP_SRC
460  *   - NXM_OF_IP_DST
461  *   - NXM_OF_TCP_SRC
462  *   - NXM_OF_TCP_DST
463  *   - NXM_OF_UDP_SRC
464  *   - NXM_OF_UDP_DST
465  *   - NXM_OF_ICMP_TYPE
466  *   - NXM_OF_ICMP_CODE
467  *   - NXM_OF_ARP_OP
468  *   - NXM_OF_ARP_SPA
469  *   - NXM_OF_ARP_TPA
470  *   - NXM_NX_TUN_ID
471  *   - NXM_NX_ARP_SHA
472  *   - NXM_NX_ARP_THA
473  *   - NXM_NX_ICMPV6_TYPE
474  *   - NXM_NX_ICMPV6_CODE
475  *   - NXM_NX_ND_SLL
476  *   - NXM_NX_ND_TLL
477  *   - NXM_NX_REG(idx) for idx in the switch's accepted range.
478  *
479  * The following nxm_header values are potentially acceptable as 'dst':
480  *
481  *   - NXM_OF_ETH_DST
482  *   - NXM_OF_ETH_SRC
483  *   - NXM_OF_IP_TOS
484  *   - NXM_OF_IP_SRC
485  *   - NXM_OF_IP_DST
486  *   - NXM_OF_TCP_SRC
487  *   - NXM_OF_TCP_DST
488  *   - NXM_OF_UDP_SRC
489  *   - NXM_OF_UDP_DST
490  *     Modifying any of the above fields changes the corresponding packet
491  *     header.
492  *
493  *   - NXM_NX_REG(idx) for idx in the switch's accepted range.
494  *
495  *   - NXM_OF_VLAN_TCI.  Modifying this field's value has side effects on the
496  *     packet's 802.1Q header.  Setting a value with CFI=0 removes the 802.1Q
497  *     header (if any), ignoring the other bits.  Setting a value with CFI=1
498  *     adds or modifies the 802.1Q header appropriately, setting the TCI field
499  *     to the field's new value (with the CFI bit masked out).
500  *
501  *   - NXM_NX_TUN_ID.  Modifying this value modifies the tunnel ID used for the
502  *     packet's next tunnel encapsulation.
503  *
504  * A given nxm_header value may be used as 'src' or 'dst' only on a flow whose
505  * nx_match satisfies its prerequisites.  For example, NXM_OF_IP_TOS may be
506  * used only if the flow's nx_match includes an nxm_entry that specifies
507  * nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0, and nxm_value=0x0800.
508  *
509  * The switch will reject actions for which src_ofs+n_bits is greater than the
510  * width of 'src' or dst_ofs+n_bits is greater than the width of 'dst' with
511  * error type OFPET_BAD_ACTION, code OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
512  *
513  * This action behaves properly when 'src' overlaps with 'dst', that is, it
514  * behaves as if 'src' were copied out to a temporary buffer, then the
515  * temporary buffer copied to 'dst'.
516  */
517 struct nx_action_reg_move {
518     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
519     ovs_be16 len;                   /* Length is 24. */
520     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
521     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_REG_MOVE. */
522     ovs_be16 n_bits;                /* Number of bits. */
523     ovs_be16 src_ofs;               /* Starting bit offset in source. */
524     ovs_be16 dst_ofs;               /* Starting bit offset in destination. */
525     ovs_be32 src;                   /* Source register. */
526     ovs_be32 dst;                   /* Destination register. */
527 };
528 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_reg_move) == 24);
529
530 /* Action structure for NXAST_REG_LOAD.
531  *
532  * Copies value[0:n_bits] to dst[ofs:ofs+n_bits], where a[b:c] denotes the bits
533  * within 'a' numbered 'b' through 'c' (not including bit 'c').  Bit numbering
534  * starts at 0 for the least-significant bit, 1 for the next most significant
535  * bit, and so on.
536  *
537  * 'dst' is an nxm_header with nxm_hasmask=0.  See the documentation for
538  * NXAST_REG_MOVE, above, for the permitted fields and for the side effects of
539  * loading them.
540  *
541  * The 'ofs' and 'n_bits' fields are combined into a single 'ofs_nbits' field
542  * to avoid enlarging the structure by another 8 bytes.  To allow 'n_bits' to
543  * take a value between 1 and 64 (inclusive) while taking up only 6 bits, it is
544  * also stored as one less than its true value:
545  *
546  *  15                           6 5                0
547  * +------------------------------+------------------+
548  * |              ofs             |    n_bits - 1    |
549  * +------------------------------+------------------+
550  *
551  * The switch will reject actions for which ofs+n_bits is greater than the
552  * width of 'dst', or in which any bits in 'value' with value 2**n_bits or
553  * greater are set to 1, with error type OFPET_BAD_ACTION, code
554  * OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
555  */
556 struct nx_action_reg_load {
557     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
558     ovs_be16 len;                   /* Length is 24. */
559     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
560     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_REG_LOAD. */
561     ovs_be16 ofs_nbits;             /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
562     ovs_be32 dst;                   /* Destination register. */
563     ovs_be64 value;                 /* Immediate value. */
564 };
565 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_reg_load) == 24);
566
567 /* Action structure for NXAST_STACK_PUSH and NXAST_STACK_POP.
568  *
569  * Pushes (or pops) field[offset: offset + n_bits] to (or from)
570  * top of the stack.
571  */
572 struct nx_action_stack {
573     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
574     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
575     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
576     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_REG_PUSH or NXAST_REG_POP. */
577     ovs_be16 offset;                /* Bit offset into the field. */
578     ovs_be32 field;                 /* The field used for push or pop. */
579     ovs_be16 n_bits;                /* (n_bits + 1) bits of the field. */
580     uint8_t zero[6];                /* Reserved, must be zero. */
581 };
582 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_stack) == 24);
583
584 /* Action structure for NXAST_NOTE.
585  *
586  * This action has no effect.  It is variable length.  The switch does not
587  * attempt to interpret the user-defined 'note' data in any way.  A controller
588  * can use this action to attach arbitrary metadata to a flow.
589  *
590  * This action might go away in the future.
591  */
592 struct nx_action_note {
593     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
594     ovs_be16 len;                   /* A multiple of 8, but at least 16. */
595     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
596     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_NOTE. */
597     uint8_t note[6];                /* Start of user-defined data. */
598     /* Possibly followed by additional user-defined data. */
599 };
600 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_note) == 16);
601
602 /* Action structure for NXAST_MULTIPATH.
603  *
604  * This action performs the following steps in sequence:
605  *
606  *    1. Hashes the fields designated by 'fields', one of NX_HASH_FIELDS_*.
607  *       Refer to the definition of "enum nx_mp_fields" for details.
608  *
609  *       The 'basis' value is used as a universal hash parameter, that is,
610  *       different values of 'basis' yield different hash functions.  The
611  *       particular universal hash function used is implementation-defined.
612  *
613  *       The hashed fields' values are drawn from the current state of the
614  *       flow, including all modifications that have been made by actions up to
615  *       this point.
616  *
617  *    2. Applies the multipath link choice algorithm specified by 'algorithm',
618  *       one of NX_MP_ALG_*.  Refer to the definition of "enum nx_mp_algorithm"
619  *       for details.
620  *
621  *       The output of the algorithm is 'link', an unsigned integer less than
622  *       or equal to 'max_link'.
623  *
624  *       Some algorithms use 'arg' as an additional argument.
625  *
626  *    3. Stores 'link' in dst[ofs:ofs+n_bits].  The format and semantics of
627  *       'dst' and 'ofs_nbits' are similar to those for the NXAST_REG_LOAD
628  *       action.
629  *
630  * The switch will reject actions that have an unknown 'fields', or an unknown
631  * 'algorithm', or in which ofs+n_bits is greater than the width of 'dst', or
632  * in which 'max_link' is greater than or equal to 2**n_bits, with error type
633  * OFPET_BAD_ACTION, code OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
634  */
635 struct nx_action_multipath {
636     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
637     ovs_be16 len;               /* Length is 32. */
638     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
639     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_MULTIPATH. */
640
641     /* What fields to hash and how. */
642     ovs_be16 fields;            /* One of NX_HASH_FIELDS_*. */
643     ovs_be16 basis;             /* Universal hash parameter. */
644     ovs_be16 pad0;
645
646     /* Multipath link choice algorithm to apply to hash value. */
647     ovs_be16 algorithm;         /* One of NX_MP_ALG_*. */
648     ovs_be16 max_link;          /* Number of output links, minus 1. */
649     ovs_be32 arg;               /* Algorithm-specific argument. */
650     ovs_be16 pad1;
651
652     /* Where to store the result. */
653     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
654     ovs_be32 dst;               /* Destination. */
655 };
656 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_multipath) == 32);
657
658 /* NXAST_MULTIPATH: Multipath link choice algorithm to apply.
659  *
660  * In the descriptions below, 'n_links' is max_link + 1. */
661 enum nx_mp_algorithm {
662     /* link = hash(flow) % n_links.
663      *
664      * Redistributes all traffic when n_links changes.  O(1) performance.  See
665      * RFC 2992.
666      *
667      * Use UINT16_MAX for max_link to get a raw hash value. */
668     NX_MP_ALG_MODULO_N,
669
670     /* link = hash(flow) / (MAX_HASH / n_links).
671      *
672      * Redistributes between one-quarter and one-half of traffic when n_links
673      * changes.  O(1) performance.  See RFC 2992.
674      */
675     NX_MP_ALG_HASH_THRESHOLD,
676
677     /* for i in [0,n_links):
678      *   weights[i] = hash(flow, i)
679      * link = { i such that weights[i] >= weights[j] for all j != i }
680      *
681      * Redistributes 1/n_links of traffic when n_links changes.  O(n_links)
682      * performance.  If n_links is greater than a threshold (currently 64, but
683      * subject to change), Open vSwitch will substitute another algorithm
684      * automatically.  See RFC 2992. */
685     NX_MP_ALG_HRW,              /* Highest Random Weight. */
686
687     /* i = 0
688      * repeat:
689      *     i = i + 1
690      *     link = hash(flow, i) % arg
691      * while link > max_link
692      *
693      * Redistributes 1/n_links of traffic when n_links changes.  O(1)
694      * performance when arg/max_link is bounded by a constant.
695      *
696      * Redistributes all traffic when arg changes.
697      *
698      * arg must be greater than max_link and for best performance should be no
699      * more than approximately max_link * 2.  If arg is outside the acceptable
700      * range, Open vSwitch will automatically substitute the least power of 2
701      * greater than max_link.
702      *
703      * This algorithm is specific to Open vSwitch.
704      */
705     NX_MP_ALG_ITER_HASH         /* Iterative Hash. */
706 };
707 \f
708 /* Action structure for NXAST_LEARN.
709  *
710  * This action adds or modifies a flow in an OpenFlow table, similar to
711  * OFPT_FLOW_MOD with OFPFC_MODIFY_STRICT as 'command'.  The new flow has the
712  * specified idle timeout, hard timeout, priority, cookie, and flags.  The new
713  * flow's match criteria and actions are built by applying each of the series
714  * of flow_mod_spec elements included as part of the action.
715  *
716  * A flow_mod_spec starts with a 16-bit header.  A header that is all-bits-0 is
717  * a no-op used for padding the action as a whole to a multiple of 8 bytes in
718  * length.  Otherwise, the flow_mod_spec can be thought of as copying 'n_bits'
719  * bits from a source to a destination.  In this case, the header contains
720  * multiple fields:
721  *
722  *  15  14  13 12  11 10                              0
723  * +------+---+------+---------------------------------+
724  * |   0  |src|  dst |             n_bits              |
725  * +------+---+------+---------------------------------+
726  *
727  * The meaning and format of a flow_mod_spec depends on 'src' and 'dst'.  The
728  * following table summarizes the meaning of each possible combination.
729  * Details follow the table:
730  *
731  *   src dst  meaning
732  *   --- ---  ----------------------------------------------------------
733  *    0   0   Add match criteria based on value in a field.
734  *    1   0   Add match criteria based on an immediate value.
735  *    0   1   Add NXAST_REG_LOAD action to copy field into a different field.
736  *    1   1   Add NXAST_REG_LOAD action to load immediate value into a field.
737  *    0   2   Add OFPAT_OUTPUT action to output to port from specified field.
738  *   All other combinations are undefined and not allowed.
739  *
740  * The flow_mod_spec header is followed by a source specification and a
741  * destination specification.  The format and meaning of the source
742  * specification depends on 'src':
743  *
744  *   - If 'src' is 0, the source bits are taken from a field in the flow to
745  *     which this action is attached.  (This should be a wildcarded field.  If
746  *     its value is fully specified then the source bits being copied have
747  *     constant values.)
748  *
749  *     The source specification is an ovs_be32 'field' and an ovs_be16 'ofs'.
750  *     'field' is an nxm_header with nxm_hasmask=0, and 'ofs' the starting bit
751  *     offset within that field.  The source bits are field[ofs:ofs+n_bits-1].
752  *     'field' and 'ofs' are subject to the same restrictions as the source
753  *     field in NXAST_REG_MOVE.
754  *
755  *   - If 'src' is 1, the source bits are a constant value.  The source
756  *     specification is (n_bits+15)/16*2 bytes long.  Taking those bytes as a
757  *     number in network order, the source bits are the 'n_bits'
758  *     least-significant bits.  The switch will report an error if other bits
759  *     in the constant are nonzero.
760  *
761  * The flow_mod_spec destination specification, for 'dst' of 0 or 1, is an
762  * ovs_be32 'field' and an ovs_be16 'ofs'.  'field' is an nxm_header with
763  * nxm_hasmask=0 and 'ofs' is a starting bit offset within that field.  The
764  * meaning of the flow_mod_spec depends on 'dst':
765  *
766  *   - If 'dst' is 0, the flow_mod_spec specifies match criteria for the new
767  *     flow.  The new flow matches only if bits field[ofs:ofs+n_bits-1] in a
768  *     packet equal the source bits.  'field' may be any nxm_header with
769  *     nxm_hasmask=0 that is allowed in NXT_FLOW_MOD.
770  *
771  *     Order is significant.  Earlier flow_mod_specs must satisfy any
772  *     prerequisites for matching fields specified later, by copying constant
773  *     values into prerequisite fields.
774  *
775  *     The switch will reject flow_mod_specs that do not satisfy NXM masking
776  *     restrictions.
777  *
778  *   - If 'dst' is 1, the flow_mod_spec specifies an NXAST_REG_LOAD action for
779  *     the new flow.  The new flow copies the source bits into
780  *     field[ofs:ofs+n_bits-1].  Actions are executed in the same order as the
781  *     flow_mod_specs.
782  *
783  *     A single NXAST_REG_LOAD action writes no more than 64 bits, so n_bits
784  *     greater than 64 yields multiple NXAST_REG_LOAD actions.
785  *
786  * The flow_mod_spec destination spec for 'dst' of 2 (when 'src' is 0) is
787  * empty.  It has the following meaning:
788  *
789  *   - The flow_mod_spec specifies an OFPAT_OUTPUT action for the new flow.
790  *     The new flow outputs to the OpenFlow port specified by the source field.
791  *     Of the special output ports with value OFPP_MAX or larger, OFPP_IN_PORT,
792  *     OFPP_FLOOD, OFPP_LOCAL, and OFPP_ALL are supported.  Other special ports
793  *     may not be used.
794  *
795  * Resource Management
796  * -------------------
797  *
798  * A switch has a finite amount of flow table space available for learning.
799  * When this space is exhausted, no new learning table entries will be learned
800  * until some existing flow table entries expire.  The controller should be
801  * prepared to handle this by flooding (which can be implemented as a
802  * low-priority flow).
803  *
804  * If a learned flow matches a single TCP stream with a relatively long
805  * timeout, one may make the best of resource constraints by setting
806  * 'fin_idle_timeout' or 'fin_hard_timeout' (both measured in seconds), or
807  * both, to shorter timeouts.  When either of these is specified as a nonzero
808  * value, OVS adds a NXAST_FIN_TIMEOUT action, with the specified timeouts, to
809  * the learned flow.
810  *
811  * Examples
812  * --------
813  *
814  * The following examples give a prose description of the flow_mod_specs along
815  * with informal notation for how those would be represented and a hex dump of
816  * the bytes that would be required.
817  *
818  * These examples could work with various nx_action_learn parameters.  Typical
819  * values would be idle_timeout=OFP_FLOW_PERMANENT, hard_timeout=60,
820  * priority=OFP_DEFAULT_PRIORITY, flags=0, table_id=10.
821  *
822  * 1. Learn input port based on the source MAC, with lookup into
823  *    NXM_NX_REG1[16:31] by resubmit to in_port=99:
824  *
825  *    Match on in_port=99:
826  *       ovs_be16(src=1, dst=0, n_bits=16),               20 10
827  *       ovs_be16(99),                                    00 63
828  *       ovs_be32(NXM_OF_IN_PORT), ovs_be16(0)            00 00 00 02 00 00
829  *
830  *    Match Ethernet destination on Ethernet source from packet:
831  *       ovs_be16(src=0, dst=0, n_bits=48),               00 30
832  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_SRC), ovs_be16(0)            00 00 04 06 00 00
833  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_DST), ovs_be16(0)            00 00 02 06 00 00
834  *
835  *    Set NXM_NX_REG1[16:31] to the packet's input port:
836  *       ovs_be16(src=0, dst=1, n_bits=16),               08 10
837  *       ovs_be32(NXM_OF_IN_PORT), ovs_be16(0)            00 00 00 02 00 00
838  *       ovs_be32(NXM_NX_REG1), ovs_be16(16)              00 01 02 04 00 10
839  *
840  *    Given a packet that arrived on port A with Ethernet source address B,
841  *    this would set up the flow "in_port=99, dl_dst=B,
842  *    actions=load:A->NXM_NX_REG1[16..31]".
843  *
844  *    In syntax accepted by ovs-ofctl, this action is: learn(in_port=99,
845  *    NXM_OF_ETH_DST[]=NXM_OF_ETH_SRC[],
846  *    load:NXM_OF_IN_PORT[]->NXM_NX_REG1[16..31])
847  *
848  * 2. Output to input port based on the source MAC and VLAN VID, with lookup
849  *    into NXM_NX_REG1[16:31]:
850  *
851  *    Match on same VLAN ID as packet:
852  *       ovs_be16(src=0, dst=0, n_bits=12),               00 0c
853  *       ovs_be32(NXM_OF_VLAN_TCI), ovs_be16(0)           00 00 08 02 00 00
854  *       ovs_be32(NXM_OF_VLAN_TCI), ovs_be16(0)           00 00 08 02 00 00
855  *
856  *    Match Ethernet destination on Ethernet source from packet:
857  *       ovs_be16(src=0, dst=0, n_bits=48),               00 30
858  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_SRC), ovs_be16(0)            00 00 04 06 00 00
859  *       ovs_be32(NXM_OF_ETH_DST), ovs_be16(0)            00 00 02 06 00 00
860  *
861  *    Output to the packet's input port:
862  *       ovs_be16(src=0, dst=2, n_bits=16),               10 10
863  *       ovs_be32(NXM_OF_IN_PORT), ovs_be16(0)            00 00 00 02 00 00
864  *
865  *    Given a packet that arrived on port A with Ethernet source address B in
866  *    VLAN C, this would set up the flow "dl_dst=B, vlan_vid=C,
867  *    actions=output:A".
868  *
869  *    In syntax accepted by ovs-ofctl, this action is:
870  *    learn(NXM_OF_VLAN_TCI[0..11], NXM_OF_ETH_DST[]=NXM_OF_ETH_SRC[],
871  *    output:NXM_OF_IN_PORT[])
872  *
873  * 3. Here's a recipe for a very simple-minded MAC learning switch.  It uses a
874  *    10-second MAC expiration time to make it easier to see what's going on
875  *
876  *      ovs-vsctl del-controller br0
877  *      ovs-ofctl del-flows br0
878  *      ovs-ofctl add-flow br0 "table=0 actions=learn(table=1, \
879           hard_timeout=10, NXM_OF_VLAN_TCI[0..11],             \
880           NXM_OF_ETH_DST[]=NXM_OF_ETH_SRC[],                   \
881           output:NXM_OF_IN_PORT[]), resubmit(,1)"
882  *      ovs-ofctl add-flow br0 "table=1 priority=0 actions=flood"
883  *
884  *    You can then dump the MAC learning table with:
885  *
886  *      ovs-ofctl dump-flows br0 table=1
887  *
888  * Usage Advice
889  * ------------
890  *
891  * For best performance, segregate learned flows into a table that is not used
892  * for any other flows except possibly for a lowest-priority "catch-all" flow
893  * (a flow with no match criteria).  If different learning actions specify
894  * different match criteria, use different tables for the learned flows.
895  *
896  * The meaning of 'hard_timeout' and 'idle_timeout' can be counterintuitive.
897  * These timeouts apply to the flow that is added, which means that a flow with
898  * an idle timeout will expire when no traffic has been sent *to* the learned
899  * address.  This is not usually the intent in MAC learning; instead, we want
900  * the MAC learn entry to expire when no traffic has been sent *from* the
901  * learned address.  Use a hard timeout for that.
902  */
903 struct nx_action_learn {
904     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
905     ovs_be16 len;               /* At least 24. */
906     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
907     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_LEARN. */
908     ovs_be16 idle_timeout;      /* Idle time before discarding (seconds). */
909     ovs_be16 hard_timeout;      /* Max time before discarding (seconds). */
910     ovs_be16 priority;          /* Priority level of flow entry. */
911     ovs_be64 cookie;            /* Cookie for new flow. */
912     ovs_be16 flags;             /* Either 0 or OFPFF_SEND_FLOW_REM. */
913     uint8_t table_id;           /* Table to insert flow entry. */
914     uint8_t pad;                /* Must be zero. */
915     ovs_be16 fin_idle_timeout;  /* Idle timeout after FIN, if nonzero. */
916     ovs_be16 fin_hard_timeout;  /* Hard timeout after FIN, if nonzero. */
917     /* Followed by a sequence of flow_mod_spec elements, as described above,
918      * until the end of the action is reached. */
919 };
920 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_learn) == 32);
921
922 #define NX_LEARN_N_BITS_MASK    0x3ff
923
924 #define NX_LEARN_SRC_FIELD     (0 << 13) /* Copy from field. */
925 #define NX_LEARN_SRC_IMMEDIATE (1 << 13) /* Copy from immediate value. */
926 #define NX_LEARN_SRC_MASK      (1 << 13)
927
928 #define NX_LEARN_DST_MATCH     (0 << 11) /* Add match criterion. */
929 #define NX_LEARN_DST_LOAD      (1 << 11) /* Add NXAST_REG_LOAD action. */
930 #define NX_LEARN_DST_OUTPUT    (2 << 11) /* Add OFPAT_OUTPUT action. */
931 #define NX_LEARN_DST_RESERVED  (3 << 11) /* Not yet defined. */
932 #define NX_LEARN_DST_MASK      (3 << 11)
933
934 /* Action structure for NXAST_FIN_TIMEOUT.
935  *
936  * This action changes the idle timeout or hard timeout, or both, of this
937  * OpenFlow rule when the rule matches a TCP packet with the FIN or RST flag.
938  * When such a packet is observed, the action reduces the rule's idle timeout
939  * to 'fin_idle_timeout' and its hard timeout to 'fin_hard_timeout'.  This
940  * action has no effect on an existing timeout that is already shorter than the
941  * one that the action specifies.  A 'fin_idle_timeout' or 'fin_hard_timeout'
942  * of zero has no effect on the respective timeout.
943  *
944  * 'fin_idle_timeout' and 'fin_hard_timeout' are measured in seconds.
945  * 'fin_hard_timeout' specifies time since the flow's creation, not since the
946  * receipt of the FIN or RST.
947  *
948  * This is useful for quickly discarding learned TCP flows that otherwise will
949  * take a long time to expire.
950  *
951  * This action is intended for use with an OpenFlow rule that matches only a
952  * single TCP flow.  If the rule matches multiple TCP flows (e.g. it wildcards
953  * all TCP traffic, or all TCP traffic to a particular port), then any FIN or
954  * RST in any of those flows will cause the entire OpenFlow rule to expire
955  * early, which is not normally desirable.
956  */
957 struct nx_action_fin_timeout {
958     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
959     ovs_be16 len;               /* 16. */
960     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
961     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_FIN_TIMEOUT. */
962     ovs_be16 fin_idle_timeout;  /* New idle timeout, if nonzero. */
963     ovs_be16 fin_hard_timeout;  /* New hard timeout, if nonzero. */
964     ovs_be16 pad;               /* Must be zero. */
965 };
966 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_fin_timeout) == 16);
967 \f
968 /* Action structure for NXAST_BUNDLE and NXAST_BUNDLE_LOAD.
969  *
970  * The bundle actions choose a slave from a supplied list of options.
971  * NXAST_BUNDLE outputs to its selection.  NXAST_BUNDLE_LOAD writes its
972  * selection to a register.
973  *
974  * The list of possible slaves follows the nx_action_bundle structure. The size
975  * of each slave is governed by its type as indicated by the 'slave_type'
976  * parameter. The list of slaves should be padded at its end with zeros to make
977  * the total length of the action a multiple of 8.
978  *
979  * Switches infer from the 'slave_type' parameter the size of each slave.  All
980  * implementations must support the NXM_OF_IN_PORT 'slave_type' which indicates
981  * that the slaves are OpenFlow port numbers with NXM_LENGTH(NXM_OF_IN_PORT) ==
982  * 2 byte width.  Switches should reject actions which indicate unknown or
983  * unsupported slave types.
984  *
985  * Switches use a strategy dictated by the 'algorithm' parameter to choose a
986  * slave.  If the switch does not support the specified 'algorithm' parameter,
987  * it should reject the action.
988  *
989  * Several algorithms take into account liveness when selecting slaves.  The
990  * liveness of a slave is implementation defined (with one exception), but will
991  * generally take into account things like its carrier status and the results
992  * of any link monitoring protocols which happen to be running on it.  In order
993  * to give controllers a place-holder value, the OFPP_NONE port is always
994  * considered live.
995  *
996  * Some slave selection strategies require the use of a hash function, in which
997  * case the 'fields' and 'basis' parameters should be populated.  The 'fields'
998  * parameter (one of NX_HASH_FIELDS_*) designates which parts of the flow to
999  * hash.  Refer to the definition of "enum nx_hash_fields" for details.  The
1000  * 'basis' parameter is used as a universal hash parameter.  Different values
1001  * of 'basis' yield different hash results.
1002  *
1003  * The 'zero' parameter at the end of the action structure is reserved for
1004  * future use.  Switches are required to reject actions which have nonzero
1005  * bytes in the 'zero' field.
1006  *
1007  * NXAST_BUNDLE actions should have 'ofs_nbits' and 'dst' zeroed.  Switches
1008  * should reject actions which have nonzero bytes in either of these fields.
1009  *
1010  * NXAST_BUNDLE_LOAD stores the OpenFlow port number of the selected slave in
1011  * dst[ofs:ofs+n_bits].  The format and semantics of 'dst' and 'ofs_nbits' are
1012  * similar to those for the NXAST_REG_LOAD action. */
1013 struct nx_action_bundle {
1014     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
1015     ovs_be16 len;               /* Length including slaves. */
1016     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
1017     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_BUNDLE or NXAST_BUNDLE_LOAD. */
1018
1019     /* Slave choice algorithm to apply to hash value. */
1020     ovs_be16 algorithm;         /* One of NX_BD_ALG_*. */
1021
1022     /* What fields to hash and how. */
1023     ovs_be16 fields;            /* One of NX_HASH_FIELDS_*. */
1024     ovs_be16 basis;             /* Universal hash parameter. */
1025
1026     ovs_be32 slave_type;        /* NXM_OF_IN_PORT. */
1027     ovs_be16 n_slaves;          /* Number of slaves. */
1028
1029     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
1030     ovs_be32 dst;               /* Destination. */
1031
1032     uint8_t zero[4];            /* Reserved. Must be zero. */
1033 };
1034 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_bundle) == 32);
1035
1036 /* NXAST_BUNDLE: Bundle slave choice algorithm to apply.
1037  *
1038  * In the descriptions below, 'slaves' is the list of possible slaves in the
1039  * order they appear in the OpenFlow action. */
1040 enum nx_bd_algorithm {
1041     /* Chooses the first live slave listed in the bundle.
1042      *
1043      * O(n_slaves) performance. */
1044     NX_BD_ALG_ACTIVE_BACKUP,
1045
1046     /* for i in [0,n_slaves):
1047      *   weights[i] = hash(flow, i)
1048      * slave = { slaves[i] such that weights[i] >= weights[j] for all j != i }
1049      *
1050      * Redistributes 1/n_slaves of traffic when a slave's liveness changes.
1051      * O(n_slaves) performance.
1052      *
1053      * Uses the 'fields' and 'basis' parameters. */
1054     NX_BD_ALG_HRW /* Highest Random Weight. */
1055 };
1056
1057 \f
1058 /* Action structure for NXAST_DEC_TTL_CNT_IDS.
1059  *
1060  * If the packet is not IPv4 or IPv6, does nothing.  For IPv4 or IPv6, if the
1061  * TTL or hop limit is at least 2, decrements it by 1.  Otherwise, if TTL or
1062  * hop limit is 0 or 1, sends a packet-in to the controllers with each of the
1063  * 'n_controllers' controller IDs specified in 'cnt_ids'.
1064  *
1065  * (This differs from NXAST_DEC_TTL in that for NXAST_DEC_TTL the packet-in is
1066  * sent only to controllers with id 0.)
1067  */
1068 struct nx_action_cnt_ids {
1069     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
1070     ovs_be16 len;               /* Length including slaves. */
1071     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
1072     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_DEC_TTL_CNT_IDS. */
1073
1074     ovs_be16 n_controllers;     /* Number of controllers. */
1075     uint8_t zeros[4];           /* Must be zero. */
1076
1077     /* Followed by 1 or more controller ids.
1078      *
1079      * uint16_t cnt_ids[];        // Controller ids.
1080      * uint8_t pad[];           // Must be 0 to 8-byte align cnt_ids[].
1081      */
1082 };
1083 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_cnt_ids) == 16);
1084
1085 \f
1086 /* Action structure for NXAST_OUTPUT_REG.
1087  *
1088  * Outputs to the OpenFlow port number written to src[ofs:ofs+nbits].
1089  *
1090  * The format and semantics of 'src' and 'ofs_nbits' are similar to those for
1091  * the NXAST_REG_LOAD action.
1092  *
1093  * The acceptable nxm_header values for 'src' are the same as the acceptable
1094  * nxm_header values for the 'src' field of NXAST_REG_MOVE.
1095  *
1096  * The 'max_len' field indicates the number of bytes to send when the chosen
1097  * port is OFPP_CONTROLLER.  Its semantics are equivalent to the 'max_len'
1098  * field of OFPAT_OUTPUT.
1099  *
1100  * The 'zero' field is required to be zeroed for forward compatibility. */
1101 struct nx_action_output_reg {
1102     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
1103     ovs_be16 len;               /* 24. */
1104     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
1105     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_OUTPUT_REG. */
1106
1107     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
1108     ovs_be32 src;               /* Source. */
1109
1110     ovs_be16 max_len;           /* Max length to send to controller. */
1111
1112     uint8_t zero[6];            /* Reserved, must be zero. */
1113 };
1114 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_output_reg) == 24);
1115 \f
1116 /* NXAST_EXIT
1117  *
1118  * Discontinues action processing.
1119  *
1120  * The NXAST_EXIT action causes the switch to immediately halt processing
1121  * actions for the flow.  Any actions which have already been processed are
1122  * executed by the switch.  However, any further actions, including those which
1123  * may be in different tables, or different levels of the NXAST_RESUBMIT
1124  * hierarchy, will be ignored.
1125  *
1126  * Uses the nx_action_header structure. */
1127 \f
1128 /* Flexible flow specifications (aka NXM = Nicira Extended Match).
1129  *
1130  * OpenFlow 1.0 has "struct ofp10_match" for specifying flow matches.  This
1131  * structure is fixed-length and hence difficult to extend.  This section
1132  * describes a more flexible, variable-length flow match, called "nx_match" for
1133  * short, that is also supported by Open vSwitch.  This section also defines a
1134  * replacement for each OpenFlow message that includes struct ofp10_match.
1135  *
1136  *
1137  * Format
1138  * ======
1139  *
1140  * An nx_match is a sequence of zero or more "nxm_entry"s, which are
1141  * type-length-value (TLV) entries, each 5 to 259 (inclusive) bytes long.
1142  * "nxm_entry"s are not aligned on or padded to any multibyte boundary.  The
1143  * first 4 bytes of an nxm_entry are its "header", followed by the entry's
1144  * "body".
1145  *
1146  * An nxm_entry's header is interpreted as a 32-bit word in network byte order:
1147  *
1148  * |<-------------------- nxm_type ------------------>|
1149  * |                                                  |
1150  * |31                              16 15            9| 8 7                0
1151  * +----------------------------------+---------------+--+------------------+
1152  * |            nxm_vendor            |   nxm_field   |hm|    nxm_length    |
1153  * +----------------------------------+---------------+--+------------------+
1154  *
1155  * The most-significant 23 bits of the header are collectively "nxm_type".
1156  * Bits 16...31 are "nxm_vendor", one of the NXM_VENDOR_* values below.  Bits
1157  * 9...15 are "nxm_field", which is a vendor-specific value.  nxm_type normally
1158  * designates a protocol header, such as the Ethernet type, but it can also
1159  * refer to packet metadata, such as the switch port on which a packet arrived.
1160  *
1161  * Bit 8 is "nxm_hasmask" (labeled "hm" above for space reasons).  The meaning
1162  * of this bit is explained later.
1163  *
1164  * The least-significant 8 bits are "nxm_length", a positive integer.  The
1165  * length of the nxm_entry, including the header, is exactly 4 + nxm_length
1166  * bytes.
1167  *
1168  * For a given nxm_vendor, nxm_field, and nxm_hasmask value, nxm_length is a
1169  * constant.  It is included only to allow software to minimally parse
1170  * "nxm_entry"s of unknown types.  (Similarly, for a given nxm_vendor,
1171  * nxm_field, and nxm_length, nxm_hasmask is a constant.)
1172  *
1173  *
1174  * Semantics
1175  * =========
1176  *
1177  * A zero-length nx_match (one with no "nxm_entry"s) matches every packet.
1178  *
1179  * An nxm_entry places a constraint on the packets matched by the nx_match:
1180  *
1181  *   - If nxm_hasmask is 0, the nxm_entry's body contains a value for the
1182  *     field, called "nxm_value".  The nx_match matches only packets in which
1183  *     the field equals nxm_value.
1184  *
1185  *   - If nxm_hasmask is 1, then the nxm_entry's body contains a value for the
1186  *     field (nxm_value), followed by a bitmask of the same length as the
1187  *     value, called "nxm_mask".  For each 1-bit in position J in nxm_mask, the
1188  *     nx_match matches only packets for which bit J in the given field's value
1189  *     matches bit J in nxm_value.  A 0-bit in nxm_mask causes the
1190  *     corresponding bit in nxm_value is ignored (it should be 0; Open vSwitch
1191  *     may enforce this someday), as is the corresponding bit in the field's
1192  *     value.  (The sense of the nxm_mask bits is the opposite of that used by
1193  *     the "wildcards" member of struct ofp10_match.)
1194  *
1195  *     When nxm_hasmask is 1, nxm_length is always even.
1196  *
1197  *     An all-zero-bits nxm_mask is equivalent to omitting the nxm_entry
1198  *     entirely.  An all-one-bits nxm_mask is equivalent to specifying 0 for
1199  *     nxm_hasmask.
1200  *
1201  * When there are multiple "nxm_entry"s, all of the constraints must be met.
1202  *
1203  *
1204  * Mask Restrictions
1205  * =================
1206  *
1207  * Masks may be restricted:
1208  *
1209  *   - Some nxm_types may not support masked wildcards, that is, nxm_hasmask
1210  *     must always be 0 when these fields are specified.  For example, the
1211  *     field that identifies the port on which a packet was received may not be
1212  *     masked.
1213  *
1214  *   - Some nxm_types that do support masked wildcards may only support certain
1215  *     nxm_mask patterns.  For example, fields that have IPv4 address values
1216  *     may be restricted to CIDR masks.
1217  *
1218  * These restrictions should be noted in specifications for individual fields.
1219  * A switch may accept an nxm_hasmask or nxm_mask value that the specification
1220  * disallows, if the switch correctly implements support for that nxm_hasmask
1221  * or nxm_mask value.  A switch must reject an attempt to set up a flow that
1222  * contains a nxm_hasmask or nxm_mask value that it does not support.
1223  *
1224  *
1225  * Prerequisite Restrictions
1226  * =========================
1227  *
1228  * The presence of an nxm_entry with a given nxm_type may be restricted based
1229  * on the presence of or values of other "nxm_entry"s.  For example:
1230  *
1231  *   - An nxm_entry for nxm_type=NXM_OF_IP_TOS is allowed only if it is
1232  *     preceded by another entry with nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0,
1233  *     and nxm_value=0x0800.  That is, matching on the IP source address is
1234  *     allowed only if the Ethernet type is explicitly set to IP.
1235  *
1236  *   - An nxm_entry for nxm_type=NXM_OF_TCP_SRC is allowed only if it is
1237  *     preceded by an entry with nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0, and
1238  *     nxm_value either 0x0800 or 0x86dd, and another with
1239  *     nxm_type=NXM_OF_IP_PROTO, nxm_hasmask=0, nxm_value=6, in that order.
1240  *     That is, matching on the TCP source port is allowed only if the Ethernet
1241  *     type is IP or IPv6 and the IP protocol is TCP.
1242  *
1243  * These restrictions should be noted in specifications for individual fields.
1244  * A switch may implement relaxed versions of these restrictions.  A switch
1245  * must reject an attempt to set up a flow that violates its restrictions.
1246  *
1247  *
1248  * Ordering Restrictions
1249  * =====================
1250  *
1251  * An nxm_entry that has prerequisite restrictions must appear after the
1252  * "nxm_entry"s for its prerequisites.  Ordering of "nxm_entry"s within an
1253  * nx_match is not otherwise constrained.
1254  *
1255  * Any given nxm_type may appear in an nx_match at most once.
1256  *
1257  *
1258  * nxm_entry Examples
1259  * ==================
1260  *
1261  * These examples show the format of a single nxm_entry with particular
1262  * nxm_hasmask and nxm_length values.  The diagrams are labeled with field
1263  * numbers and byte indexes.
1264  *
1265  *
1266  * 8-bit nxm_value, nxm_hasmask=1, nxm_length=2:
1267  *
1268  *  0          3  4   5
1269  * +------------+---+---+
1270  * |   header   | v | m |
1271  * +------------+---+---+
1272  *
1273  *
1274  * 16-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=2:
1275  *
1276  *  0          3 4    5
1277  * +------------+------+
1278  * |   header   | value|
1279  * +------------+------+
1280  *
1281  *
1282  * 32-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=4:
1283  *
1284  *  0          3 4           7
1285  * +------------+-------------+
1286  * |   header   |  nxm_value  |
1287  * +------------+-------------+
1288  *
1289  *
1290  * 48-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=6:
1291  *
1292  *  0          3 4                9
1293  * +------------+------------------+
1294  * |   header   |     nxm_value    |
1295  * +------------+------------------+
1296  *
1297  *
1298  * 48-bit nxm_value, nxm_hasmask=1, nxm_length=12:
1299  *
1300  *  0          3 4                9 10              15
1301  * +------------+------------------+------------------+
1302  * |   header   |     nxm_value    |      nxm_mask    |
1303  * +------------+------------------+------------------+
1304  *
1305  *
1306  * Error Reporting
1307  * ===============
1308  *
1309  * A switch should report an error in an nx_match using error type
1310  * OFPET_BAD_REQUEST and one of the NXBRC_NXM_* codes.  Ideally the switch
1311  * should report a specific error code, if one is assigned for the particular
1312  * problem, but NXBRC_NXM_INVALID is also available to report a generic
1313  * nx_match error.
1314  */
1315
1316 #define NXM_HEADER__(VENDOR, FIELD, HASMASK, LENGTH) \
1317     (((VENDOR) << 16) | ((FIELD) << 9) | ((HASMASK) << 8) | (LENGTH))
1318 #define NXM_HEADER(VENDOR, FIELD, LENGTH) \
1319     NXM_HEADER__(VENDOR, FIELD, 0, LENGTH)
1320 #define NXM_HEADER_W(VENDOR, FIELD, LENGTH) \
1321     NXM_HEADER__(VENDOR, FIELD, 1, (LENGTH) * 2)
1322 #define NXM_VENDOR(HEADER) ((HEADER) >> 16)
1323 #define NXM_FIELD(HEADER) (((HEADER) >> 9) & 0x7f)
1324 #define NXM_TYPE(HEADER) (((HEADER) >> 9) & 0x7fffff)
1325 #define NXM_HASMASK(HEADER) (((HEADER) >> 8) & 1)
1326 #define NXM_LENGTH(HEADER) ((HEADER) & 0xff)
1327
1328 #define NXM_MAKE_WILD_HEADER(HEADER) \
1329         NXM_HEADER_W(NXM_VENDOR(HEADER), NXM_FIELD(HEADER), NXM_LENGTH(HEADER))
1330
1331 /* ## ------------------------------- ## */
1332 /* ## OpenFlow 1.0-compatible fields. ## */
1333 /* ## ------------------------------- ## */
1334
1335 /* Physical or virtual port on which the packet was received.
1336  *
1337  * Prereqs: None.
1338  *
1339  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1340  *
1341  * Masking: Not maskable. */
1342 #define NXM_OF_IN_PORT    NXM_HEADER  (0x0000,  0, 2)
1343
1344 /* Source or destination address in Ethernet header.
1345  *
1346  * Prereqs: None.
1347  *
1348  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1349  *
1350  * Masking: Fully maskable, in versions 1.8 and later. Earlier versions only
1351  *   supported the following masks for NXM_OF_ETH_DST_W: 00:00:00:00:00:00,
1352  *   fe:ff:ff:ff:ff:ff, 01:00:00:00:00:00, ff:ff:ff:ff:ff:ff. */
1353 #define NXM_OF_ETH_DST    NXM_HEADER  (0x0000,  1, 6)
1354 #define NXM_OF_ETH_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0000,  1, 6)
1355 #define NXM_OF_ETH_SRC    NXM_HEADER  (0x0000,  2, 6)
1356 #define NXM_OF_ETH_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0000,  2, 6)
1357
1358 /* Packet's Ethernet type.
1359  *
1360  * For an Ethernet II packet this is taken from the Ethernet header.  For an
1361  * 802.2 LLC+SNAP header with OUI 00-00-00 this is taken from the SNAP header.
1362  * A packet that has neither format has value 0x05ff
1363  * (OFP_DL_TYPE_NOT_ETH_TYPE).
1364  *
1365  * For a packet with an 802.1Q header, this is the type of the encapsulated
1366  * frame.
1367  *
1368  * Prereqs: None.
1369  *
1370  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1371  *
1372  * Masking: Not maskable. */
1373 #define NXM_OF_ETH_TYPE   NXM_HEADER  (0x0000,  3, 2)
1374
1375 /* 802.1Q TCI.
1376  *
1377  * For a packet with an 802.1Q header, this is the Tag Control Information
1378  * (TCI) field, with the CFI bit forced to 1.  For a packet with no 802.1Q
1379  * header, this has value 0.
1380  *
1381  * Prereqs: None.
1382  *
1383  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1384  *
1385  * Masking: Arbitrary masks.
1386  *
1387  * This field can be used in various ways:
1388  *
1389  *   - If it is not constrained at all, the nx_match matches packets without
1390  *     an 802.1Q header or with an 802.1Q header that has any TCI value.
1391  *
1392  *   - Testing for an exact match with 0 matches only packets without an
1393  *     802.1Q header.
1394  *
1395  *   - Testing for an exact match with a TCI value with CFI=1 matches packets
1396  *     that have an 802.1Q header with a specified VID and PCP.
1397  *
1398  *   - Testing for an exact match with a nonzero TCI value with CFI=0 does
1399  *     not make sense.  The switch may reject this combination.
1400  *
1401  *   - Testing with a specific VID and CFI=1, with nxm_mask=0x1fff, matches
1402  *     packets that have an 802.1Q header with that VID (and any PCP).
1403  *
1404  *   - Testing with a specific PCP and CFI=1, with nxm_mask=0xf000, matches
1405  *     packets that have an 802.1Q header with that PCP (and any VID).
1406  *
1407  *   - Testing with nxm_value=0, nxm_mask=0x0fff matches packets with no 802.1Q
1408  *     header or with an 802.1Q header with a VID of 0.
1409  *
1410  *   - Testing with nxm_value=0, nxm_mask=0xe000 matches packets with no 802.1Q
1411  *     header or with an 802.1Q header with a PCP of 0.
1412  *
1413  *   - Testing with nxm_value=0, nxm_mask=0xefff matches packets with no 802.1Q
1414  *     header or with an 802.1Q header with both VID and PCP of 0.
1415  */
1416 #define NXM_OF_VLAN_TCI   NXM_HEADER  (0x0000,  4, 2)
1417 #define NXM_OF_VLAN_TCI_W NXM_HEADER_W(0x0000,  4, 2)
1418
1419 /* The "type of service" byte of the IP header, with the ECN bits forced to 0.
1420  *
1421  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1422  *
1423  * Format: 8-bit integer with 2 least-significant bits forced to 0.
1424  *
1425  * Masking: Not maskable. */
1426 #define NXM_OF_IP_TOS     NXM_HEADER  (0x0000,  5, 1)
1427
1428 /* The "protocol" byte in the IP header.
1429  *
1430  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1431  *
1432  * Format: 8-bit integer.
1433  *
1434  * Masking: Not maskable. */
1435 #define NXM_OF_IP_PROTO   NXM_HEADER  (0x0000,  6, 1)
1436
1437 /* The source or destination address in the IP header.
1438  *
1439  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0800 exactly.
1440  *
1441  * Format: 32-bit integer in network byte order.
1442  *
1443  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.8 and later.  In earlier
1444  *   versions, only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1445  *   high-order bits set to 1 and the other 32-N bits set to 0. */
1446 #define NXM_OF_IP_SRC     NXM_HEADER  (0x0000,  7, 4)
1447 #define NXM_OF_IP_SRC_W   NXM_HEADER_W(0x0000,  7, 4)
1448 #define NXM_OF_IP_DST     NXM_HEADER  (0x0000,  8, 4)
1449 #define NXM_OF_IP_DST_W   NXM_HEADER_W(0x0000,  8, 4)
1450
1451 /* The source or destination port in the TCP header.
1452  *
1453  * Prereqs:
1454  *   NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1455  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 6 exactly.
1456  *
1457  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1458  *
1459  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.6 and later.  Not maskable, in
1460  *   earlier versions. */
1461 #define NXM_OF_TCP_SRC    NXM_HEADER  (0x0000,  9, 2)
1462 #define NXM_OF_TCP_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0000,  9, 2)
1463 #define NXM_OF_TCP_DST    NXM_HEADER  (0x0000, 10, 2)
1464 #define NXM_OF_TCP_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 10, 2)
1465
1466 /* The source or destination port in the UDP header.
1467  *
1468  * Prereqs:
1469  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match either 0x0800 or 0x86dd.
1470  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 17 exactly.
1471  *
1472  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1473  *
1474  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.6 and later.  Not maskable, in
1475  *   earlier versions. */
1476 #define NXM_OF_UDP_SRC    NXM_HEADER  (0x0000, 11, 2)
1477 #define NXM_OF_UDP_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 11, 2)
1478 #define NXM_OF_UDP_DST    NXM_HEADER  (0x0000, 12, 2)
1479 #define NXM_OF_UDP_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 12, 2)
1480
1481 /* The type or code in the ICMP header.
1482  *
1483  * Prereqs:
1484  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0800 exactly.
1485  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 1 exactly.
1486  *
1487  * Format: 8-bit integer.
1488  *
1489  * Masking: Not maskable. */
1490 #define NXM_OF_ICMP_TYPE  NXM_HEADER  (0x0000, 13, 1)
1491 #define NXM_OF_ICMP_CODE  NXM_HEADER  (0x0000, 14, 1)
1492
1493 /* ARP opcode.
1494  *
1495  * For an Ethernet+IP ARP packet, the opcode in the ARP header.  Always 0
1496  * otherwise.  Only ARP opcodes between 1 and 255 should be specified for
1497  * matching.
1498  *
1499  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match either 0x0806 or 0x8035.
1500  *
1501  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1502  *
1503  * Masking: Not maskable. */
1504 #define NXM_OF_ARP_OP     NXM_HEADER  (0x0000, 15, 2)
1505
1506 /* For an Ethernet+IP ARP packet, the source or target protocol address
1507  * in the ARP header.  Always 0 otherwise.
1508  *
1509  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match either 0x0806 or 0x8035.
1510  *
1511  * Format: 32-bit integer in network byte order.
1512  *
1513  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.8 and later.  In earlier
1514  *   versions, only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1515  *   high-order bits set to 1 and the other 32-N bits set to 0. */
1516 #define NXM_OF_ARP_SPA    NXM_HEADER  (0x0000, 16, 4)
1517 #define NXM_OF_ARP_SPA_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 16, 4)
1518 #define NXM_OF_ARP_TPA    NXM_HEADER  (0x0000, 17, 4)
1519 #define NXM_OF_ARP_TPA_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 17, 4)
1520
1521 /* ## ------------------------ ## */
1522 /* ## Nicira match extensions. ## */
1523 /* ## ------------------------ ## */
1524
1525 /* Metadata registers.
1526  *
1527  * Registers initially have value 0.  Actions allow register values to be
1528  * manipulated.
1529  *
1530  * Prereqs: None.
1531  *
1532  * Format: Array of 32-bit integer registers.  Space is reserved for up to
1533  *   NXM_NX_MAX_REGS registers, but switches may implement fewer.
1534  *
1535  * Masking: Arbitrary masks. */
1536 #define NXM_NX_MAX_REGS 16
1537 #define NXM_NX_REG(IDX)   NXM_HEADER  (0x0001, IDX, 4)
1538 #define NXM_NX_REG_W(IDX) NXM_HEADER_W(0x0001, IDX, 4)
1539 #define NXM_NX_REG_IDX(HEADER) NXM_FIELD(HEADER)
1540 #define NXM_IS_NX_REG(HEADER) (!((((HEADER) ^ NXM_NX_REG0)) & 0xffffe1ff))
1541 #define NXM_IS_NX_REG_W(HEADER) (!((((HEADER) ^ NXM_NX_REG0_W)) & 0xffffe1ff))
1542 #define NXM_NX_REG0       NXM_HEADER  (0x0001, 0, 4)
1543 #define NXM_NX_REG0_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 0, 4)
1544 #define NXM_NX_REG1       NXM_HEADER  (0x0001, 1, 4)
1545 #define NXM_NX_REG1_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 1, 4)
1546 #define NXM_NX_REG2       NXM_HEADER  (0x0001, 2, 4)
1547 #define NXM_NX_REG2_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 2, 4)
1548 #define NXM_NX_REG3       NXM_HEADER  (0x0001, 3, 4)
1549 #define NXM_NX_REG3_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 3, 4)
1550 #define NXM_NX_REG4       NXM_HEADER  (0x0001, 4, 4)
1551 #define NXM_NX_REG4_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 4, 4)
1552 #define NXM_NX_REG5       NXM_HEADER  (0x0001, 5, 4)
1553 #define NXM_NX_REG5_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 5, 4)
1554 #define NXM_NX_REG6       NXM_HEADER  (0x0001, 6, 4)
1555 #define NXM_NX_REG6_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 6, 4)
1556 #define NXM_NX_REG7       NXM_HEADER  (0x0001, 7, 4)
1557 #define NXM_NX_REG7_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 7, 4)
1558
1559 /* Tunnel ID.
1560  *
1561  * For a packet received via a GRE, VXLAN or LISP tunnel including a (32-bit)
1562  * key, the key is stored in the low 32-bits and the high bits are zeroed.  For
1563  * other packets, the value is 0.
1564  *
1565  * All zero bits, for packets not received via a keyed tunnel.
1566  *
1567  * Prereqs: None.
1568  *
1569  * Format: 64-bit integer in network byte order.
1570  *
1571  * Masking: Arbitrary masks. */
1572 #define NXM_NX_TUN_ID     NXM_HEADER  (0x0001, 16, 8)
1573 #define NXM_NX_TUN_ID_W   NXM_HEADER_W(0x0001, 16, 8)
1574
1575 /* For an Ethernet+IP ARP packet, the source or target hardware address
1576  * in the ARP header.  Always 0 otherwise.
1577  *
1578  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match either 0x0806 or 0x8035.
1579  *
1580  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1581  *
1582  * Masking: Not maskable. */
1583 #define NXM_NX_ARP_SHA    NXM_HEADER  (0x0001, 17, 6)
1584 #define NXM_NX_ARP_THA    NXM_HEADER  (0x0001, 18, 6)
1585
1586 /* The source or destination address in the IPv6 header.
1587  *
1588  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1589  *
1590  * Format: 128-bit IPv6 address.
1591  *
1592  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.8 and later.  In previous
1593  *   versions, only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1594  *   high-order bits set to 1 and the other 128-N bits set to 0. */
1595 #define NXM_NX_IPV6_SRC    NXM_HEADER  (0x0001, 19, 16)
1596 #define NXM_NX_IPV6_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0001, 19, 16)
1597 #define NXM_NX_IPV6_DST    NXM_HEADER  (0x0001, 20, 16)
1598 #define NXM_NX_IPV6_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0001, 20, 16)
1599
1600 /* The type or code in the ICMPv6 header.
1601  *
1602  * Prereqs:
1603  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1604  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1605  *
1606  * Format: 8-bit integer.
1607  *
1608  * Masking: Not maskable. */
1609 #define NXM_NX_ICMPV6_TYPE NXM_HEADER  (0x0001, 21, 1)
1610 #define NXM_NX_ICMPV6_CODE NXM_HEADER  (0x0001, 22, 1)
1611
1612 /* The target address in an IPv6 Neighbor Discovery message.
1613  *
1614  * Prereqs:
1615  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1616  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1617  *   NXM_OF_ICMPV6_TYPE must be either 135 or 136.
1618  *
1619  * Format: 128-bit IPv6 address.
1620  *
1621  * Masking: Fully maskable, in Open vSwitch 1.8 and later.  In previous
1622  *   versions, only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1623  *   high-order bits set to 1 and the other 128-N bits set to 0. */
1624 #define NXM_NX_ND_TARGET     NXM_HEADER    (0x0001, 23, 16)
1625 #define NXM_NX_ND_TARGET_W   NXM_HEADER_W  (0x0001, 23, 16)
1626
1627 /* The source link-layer address option in an IPv6 Neighbor Discovery
1628  * message.
1629  *
1630  * Prereqs:
1631  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1632  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1633  *   NXM_OF_ICMPV6_TYPE must be exactly 135.
1634  *
1635  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1636  *
1637  * Masking: Not maskable. */
1638 #define NXM_NX_ND_SLL      NXM_HEADER  (0x0001, 24, 6)
1639
1640 /* The target link-layer address option in an IPv6 Neighbor Discovery
1641  * message.
1642  *
1643  * Prereqs:
1644  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1645  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1646  *   NXM_OF_ICMPV6_TYPE must be exactly 136.
1647  *
1648  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1649  *
1650  * Masking: Not maskable. */
1651 #define NXM_NX_ND_TLL      NXM_HEADER  (0x0001, 25, 6)
1652
1653 /* IP fragment information.
1654  *
1655  * Prereqs:
1656  *   NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1657  *
1658  * Format: 8-bit value with one of the values 0, 1, or 3, as described below.
1659  *
1660  * Masking: Fully maskable.
1661  *
1662  * This field has three possible values:
1663  *
1664  *   - A packet that is not an IP fragment has value 0.
1665  *
1666  *   - A packet that is an IP fragment with offset 0 (the first fragment) has
1667  *     bit 0 set and thus value 1.
1668  *
1669  *   - A packet that is an IP fragment with nonzero offset has bits 0 and 1 set
1670  *     and thus value 3.
1671  *
1672  * NX_IP_FRAG_ANY and NX_IP_FRAG_LATER are declared to symbolically represent
1673  * the meanings of bits 0 and 1.
1674  *
1675  * The switch may reject matches against values that can never appear.
1676  *
1677  * It is important to understand how this field interacts with the OpenFlow IP
1678  * fragment handling mode:
1679  *
1680  *   - In OFPC_FRAG_DROP mode, the OpenFlow switch drops all IP fragments
1681  *     before they reach the flow table, so every packet that is available for
1682  *     matching will have value 0 in this field.
1683  *
1684  *   - Open vSwitch does not implement OFPC_FRAG_REASM mode, but if it did then
1685  *     IP fragments would be reassembled before they reached the flow table and
1686  *     again every packet available for matching would always have value 0.
1687  *
1688  *   - In OFPC_FRAG_NORMAL mode, all three values are possible, but OpenFlow
1689  *     1.0 says that fragments' transport ports are always 0, even for the
1690  *     first fragment, so this does not provide much extra information.
1691  *
1692  *   - In OFPC_FRAG_NX_MATCH mode, all three values are possible.  For
1693  *     fragments with offset 0, Open vSwitch makes L4 header information
1694  *     available.
1695  */
1696 #define NXM_NX_IP_FRAG     NXM_HEADER  (0x0001, 26, 1)
1697 #define NXM_NX_IP_FRAG_W   NXM_HEADER_W(0x0001, 26, 1)
1698
1699 /* Bits in the value of NXM_NX_IP_FRAG. */
1700 #define NX_IP_FRAG_ANY   (1 << 0) /* Is this a fragment? */
1701 #define NX_IP_FRAG_LATER (1 << 1) /* Is this a fragment with nonzero offset? */
1702
1703 /* The flow label in the IPv6 header.
1704  *
1705  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1706  *
1707  * Format: 20-bit IPv6 flow label in least-significant bits.
1708  *
1709  * Masking: Not maskable. */
1710 #define NXM_NX_IPV6_LABEL  NXM_HEADER  (0x0001, 27, 4)
1711
1712 /* The ECN of the IP header.
1713  *
1714  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1715  *
1716  * Format: ECN in the low-order 2 bits.
1717  *
1718  * Masking: Not maskable. */
1719 #define NXM_NX_IP_ECN      NXM_HEADER  (0x0001, 28, 1)
1720
1721 /* The time-to-live/hop limit of the IP header.
1722  *
1723  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1724  *
1725  * Format: 8-bit integer.
1726  *
1727  * Masking: Not maskable. */
1728 #define NXM_NX_IP_TTL      NXM_HEADER  (0x0001, 29, 1)
1729
1730 /* Flow cookie.
1731  *
1732  * This may be used to gain the OpenFlow 1.1-like ability to restrict
1733  * certain NXM-based Flow Mod and Flow Stats Request messages to flows
1734  * with specific cookies.  See the "nx_flow_mod" and "nx_flow_stats_request"
1735  * structure definitions for more details.  This match is otherwise not
1736  * allowed.
1737  *
1738  * Prereqs: None.
1739  *
1740  * Format: 64-bit integer in network byte order.
1741  *
1742  * Masking: Arbitrary masks. */
1743 #define NXM_NX_COOKIE     NXM_HEADER  (0x0001, 30, 8)
1744 #define NXM_NX_COOKIE_W   NXM_HEADER_W(0x0001, 30, 8)
1745
1746 /* ## --------------------- ## */
1747 /* ## Requests and replies. ## */
1748 /* ## --------------------- ## */
1749
1750 enum nx_flow_format {
1751     NXFF_OPENFLOW10 = 0,         /* Standard OpenFlow 1.0 compatible. */
1752     NXFF_NXM = 2                 /* Nicira extended match. */
1753 };
1754
1755 /* NXT_SET_FLOW_FORMAT request. */
1756 struct nx_set_flow_format {
1757     ovs_be32 format;            /* One of NXFF_*. */
1758 };
1759 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_set_flow_format) == 4);
1760
1761 /* NXT_FLOW_MOD (analogous to OFPT_FLOW_MOD).
1762  *
1763  * It is possible to limit flow deletions and modifications to certain
1764  * cookies by using the NXM_NX_COOKIE(_W) matches.  The "cookie" field
1765  * is used only to add or modify flow cookies.
1766  */
1767 struct nx_flow_mod {
1768     ovs_be64 cookie;              /* Opaque controller-issued identifier. */
1769     ovs_be16 command;             /* One of OFPFC_*. */
1770     ovs_be16 idle_timeout;        /* Idle time before discarding (seconds). */
1771     ovs_be16 hard_timeout;        /* Max time before discarding (seconds). */
1772     ovs_be16 priority;            /* Priority level of flow entry. */
1773     ovs_be32 buffer_id;           /* Buffered packet to apply to (or -1).
1774                                      Not meaningful for OFPFC_DELETE*. */
1775     ovs_be16 out_port;            /* For OFPFC_DELETE* commands, require
1776                                      matching entries to include this as an
1777                                      output port.  A value of OFPP_NONE
1778                                      indicates no restriction. */
1779     ovs_be16 flags;               /* One of OFPFF_*. */
1780     ovs_be16 match_len;           /* Size of nx_match. */
1781     uint8_t pad[6];               /* Align to 64-bits. */
1782     /* Followed by:
1783      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1784      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1785      *     all-zero bytes, then
1786      *   - Actions to fill out the remainder of the message length (always a
1787      *     multiple of 8).
1788      */
1789 };
1790 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_mod) == 32);
1791
1792 /* NXT_FLOW_REMOVED (analogous to OFPT_FLOW_REMOVED). */
1793 struct nx_flow_removed {
1794     ovs_be64 cookie;          /* Opaque controller-issued identifier. */
1795     ovs_be16 priority;        /* Priority level of flow entry. */
1796     uint8_t reason;           /* One of OFPRR_*. */
1797     uint8_t pad[1];           /* Align to 32-bits. */
1798     ovs_be32 duration_sec;    /* Time flow was alive in seconds. */
1799     ovs_be32 duration_nsec;   /* Time flow was alive in nanoseconds beyond
1800                                  duration_sec. */
1801     ovs_be16 idle_timeout;    /* Idle timeout from original flow mod. */
1802     ovs_be16 match_len;       /* Size of nx_match. */
1803     ovs_be64 packet_count;
1804     ovs_be64 byte_count;
1805     /* Followed by:
1806      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1807      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1808      *     all-zero bytes. */
1809 };
1810 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_removed) == 40);
1811
1812 /* Nicira vendor stats request of type NXST_FLOW (analogous to OFPST_FLOW
1813  * request).
1814  *
1815  * It is possible to limit matches to certain cookies by using the
1816  * NXM_NX_COOKIE and NXM_NX_COOKIE_W matches.
1817  */
1818 struct nx_flow_stats_request {
1819     ovs_be16 out_port;        /* Require matching entries to include this
1820                                  as an output port.  A value of OFPP_NONE
1821                                  indicates no restriction. */
1822     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
1823     uint8_t table_id;         /* ID of table to read (from ofp_table_stats)
1824                                  or 0xff for all tables. */
1825     uint8_t pad[3];           /* Align to 64 bits. */
1826     /* Followed by:
1827      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1828      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1829      *     all-zero bytes, which must also exactly fill out the length of the
1830      *     message.
1831      */
1832 };
1833 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_stats_request) == 8);
1834
1835 /* Body for Nicira vendor stats reply of type NXST_FLOW (analogous to
1836  * OFPST_FLOW reply).
1837  *
1838  * The values of 'idle_age' and 'hard_age' are only meaningful when talking to
1839  * a switch that implements the NXT_FLOW_AGE extension.  Zero means that the
1840  * true value is unknown, perhaps because hardware does not track the value.
1841  * (Zero is also the value that one should ordinarily expect to see talking to
1842  * a switch that does not implement NXT_FLOW_AGE, since those switches zero the
1843  * padding bytes that these fields replaced.)  A nonzero value X represents X-1
1844  * seconds.  A value of 65535 represents 65534 or more seconds.
1845  *
1846  * 'idle_age' is the number of seconds that the flow has been idle, that is,
1847  * the number of seconds since a packet passed through the flow.  'hard_age' is
1848  * the number of seconds since the flow was last modified (e.g. OFPFC_MODIFY or
1849  * OFPFC_MODIFY_STRICT).  (The 'duration_*' fields are the elapsed time since
1850  * the flow was added, regardless of subsequent modifications.)
1851  *
1852  * For a flow with an idle or hard timeout, 'idle_age' or 'hard_age',
1853  * respectively, will ordinarily be smaller than the timeout, but flow
1854  * expiration times are only approximate and so one must be prepared to
1855  * tolerate expirations that occur somewhat early or late.
1856  */
1857 struct nx_flow_stats {
1858     ovs_be16 length;          /* Length of this entry. */
1859     uint8_t table_id;         /* ID of table flow came from. */
1860     uint8_t pad;
1861     ovs_be32 duration_sec;    /* Time flow has been alive in seconds. */
1862     ovs_be32 duration_nsec;   /* Time flow has been alive in nanoseconds
1863                                  beyond duration_sec. */
1864     ovs_be16 priority;        /* Priority of the entry. */
1865     ovs_be16 idle_timeout;    /* Number of seconds idle before expiration. */
1866     ovs_be16 hard_timeout;    /* Number of seconds before expiration. */
1867     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
1868     ovs_be16 idle_age;        /* Seconds since last packet, plus one. */
1869     ovs_be16 hard_age;        /* Seconds since last modification, plus one. */
1870     ovs_be64 cookie;          /* Opaque controller-issued identifier. */
1871     ovs_be64 packet_count;    /* Number of packets, UINT64_MAX if unknown. */
1872     ovs_be64 byte_count;      /* Number of bytes, UINT64_MAX if unknown. */
1873     /* Followed by:
1874      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1875      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1876      *     all-zero bytes, then
1877      *   - Actions to fill out the remainder 'length' bytes (always a multiple
1878      *     of 8).
1879      */
1880 };
1881 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_stats) == 48);
1882
1883 /* Nicira vendor stats request of type NXST_AGGREGATE (analogous to
1884  * OFPST_AGGREGATE request).
1885  *
1886  * The reply format is identical to the reply format for OFPST_AGGREGATE,
1887  * except for the header. */
1888 struct nx_aggregate_stats_request {
1889     ovs_be16 out_port;        /* Require matching entries to include this
1890                                  as an output port.  A value of OFPP_NONE
1891                                  indicates no restriction. */
1892     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
1893     uint8_t table_id;         /* ID of table to read (from ofp_table_stats)
1894                                  or 0xff for all tables. */
1895     uint8_t pad[3];           /* Align to 64 bits. */
1896     /* Followed by:
1897      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1898      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1899      *     all-zero bytes, which must also exactly fill out the length of the
1900      *     message.
1901      */
1902 };
1903 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_aggregate_stats_request) == 8);
1904 \f
1905 /* NXT_SET_CONTROLLER_ID.
1906  *
1907  * Each OpenFlow controller connection has a 16-bit identifier that is
1908  * initially 0.  This message changes the connection's ID to 'id'.
1909  *
1910  * Controller connection IDs need not be unique.
1911  *
1912  * The NXAST_CONTROLLER action is the only current user of controller
1913  * connection IDs. */
1914 struct nx_controller_id {
1915     uint8_t zero[6];            /* Must be zero. */
1916     ovs_be16 controller_id;     /* New controller connection ID. */
1917 };
1918 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_controller_id) == 8);
1919
1920 /* Action structure for NXAST_CONTROLLER.
1921  *
1922  * This generalizes using OFPAT_OUTPUT to send a packet to OFPP_CONTROLLER.  In
1923  * addition to the 'max_len' that OFPAT_OUTPUT supports, it also allows
1924  * specifying:
1925  *
1926  *    - 'reason': The reason code to use in the ofp_packet_in or nx_packet_in.
1927  *
1928  *    - 'controller_id': The ID of the controller connection to which the
1929  *      ofp_packet_in should be sent.  The ofp_packet_in or nx_packet_in is
1930  *      sent only to controllers that have the specified controller connection
1931  *      ID.  See "struct nx_controller_id" for more information. */
1932 struct nx_action_controller {
1933     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
1934     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
1935     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
1936     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_CONTROLLER. */
1937     ovs_be16 max_len;               /* Maximum length to send to controller. */
1938     ovs_be16 controller_id;         /* Controller ID to send packet-in. */
1939     uint8_t reason;                 /* enum ofp_packet_in_reason (OFPR_*). */
1940     uint8_t zero;                   /* Must be zero. */
1941 };
1942 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_controller) == 16);
1943 \f
1944 /* Flow Table Monitoring
1945  * =====================
1946  *
1947  * NXST_FLOW_MONITOR allows a controller to keep track of changes to OpenFlow
1948  * flow table(s) or subsets of them, with the following workflow:
1949  *
1950  * 1. The controller sends an NXST_FLOW_MONITOR request to begin monitoring
1951  *    flows.  The 'id' in the request must be unique among all monitors that
1952  *    the controller has started and not yet canceled on this OpenFlow
1953  *    connection.
1954  *
1955  * 2. The switch responds with an NXST_FLOW_MONITOR reply.  If the request's
1956  *    'flags' included NXFMF_INITIAL, the reply includes all the flows that
1957  *    matched the request at the time of the request (with event NXFME_ADDED).
1958  *    If 'flags' did not include NXFMF_INITIAL, the reply is empty.
1959  *
1960  *    The reply uses the xid of the request (as do all replies to OpenFlow
1961  *    requests).
1962  *
1963  * 3. Whenever a change to a flow table entry matches some outstanding monitor
1964  *    request's criteria and flags, the switch sends a notification to the
1965  *    controller as an additional NXST_FLOW_MONITOR reply with xid 0.
1966  *
1967  *    When multiple outstanding monitors match a single change, only a single
1968  *    notification is sent.  This merged notification includes the information
1969  *    requested in any of the individual monitors.  That is, if any of the
1970  *    matching monitors requests actions (NXFMF_ACTIONS), the notification
1971  *    includes actions, and if any of the monitors request full changes for the
1972  *    controller's own changes (NXFMF_OWN), the controller's own changes will
1973  *    be included in full.
1974  *
1975  * 4. The controller may cancel a monitor with NXT_FLOW_MONITOR_CANCEL.  No
1976  *    further notifications will be sent on the basis of the canceled monitor
1977  *    afterward.
1978  *
1979  *
1980  * Buffer Management
1981  * =================
1982  *
1983  * OpenFlow messages for flow monitor notifications can overflow the buffer
1984  * space available to the switch, either temporarily (e.g. due to network
1985  * conditions slowing OpenFlow traffic) or more permanently (e.g. the sustained
1986  * rate of flow table change exceeds the network bandwidth between switch and
1987  * controller).
1988  *
1989  * When Open vSwitch's notification buffer space reaches a limiting threshold,
1990  * OVS reacts as follows:
1991  *
1992  * 1. OVS sends an NXT_FLOW_MONITOR_PAUSED message to the controller, following
1993  *    all the already queued notifications.  After it receives this message,
1994  *    the controller knows that its view of the flow table, as represented by
1995  *    flow monitor notifications, is incomplete.
1996  *
1997  * 2. As long as the notification buffer is not empty:
1998  *
1999  *        - NXMFE_ADD and NXFME_MODIFIED notifications will not be sent.
2000  *
2001  *        - NXFME_DELETED notifications will still be sent, but only for flows
2002  *          that existed before OVS sent NXT_FLOW_MONITOR_PAUSED.
2003  *
2004  *        - NXFME_ABBREV notifications will not be sent.  They are treated as
2005  *          the expanded version (and therefore only the NXFME_DELETED
2006  *          components, if any, are sent).
2007  *
2008  * 3. When the notification buffer empties, OVS sends NXFME_ADD notifications
2009  *    for flows added since the buffer reached its limit and NXFME_MODIFIED
2010  *    notifications for flows that existed before the limit was reached and
2011  *    changed after the limit was reached.
2012  *
2013  * 4. OVS sends an NXT_FLOW_MONITOR_RESUMED message to the controller.  After
2014  *    it receives this message, the controller knows that its view of the flow
2015  *    table, as represented by flow monitor notifications, is again complete.
2016  *
2017  * This allows the maximum buffer space requirement for notifications to be
2018  * bounded by the limit plus the maximum number of supported flows.
2019  *
2020  *
2021  * "Flow Removed" messages
2022  * =======================
2023  *
2024  * The flow monitor mechanism is independent of OFPT_FLOW_REMOVED and
2025  * NXT_FLOW_REMOVED.  Flow monitor updates for deletion are sent if
2026  * NXFMF_DELETE is set on a monitor, regardless of whether the
2027  * OFPFF_SEND_FLOW_REM flag was set when the flow was added. */
2028
2029 /* NXST_FLOW_MONITOR request.
2030  *
2031  * The NXST_FLOW_MONITOR request's body consists of an array of zero or more
2032  * instances of this structure.  The request arranges to monitor the flows
2033  * that match the specified criteria, which are interpreted in the same way as
2034  * for NXST_FLOW.
2035  *
2036  * 'id' identifies a particular monitor for the purpose of allowing it to be
2037  * canceled later with NXT_FLOW_MONITOR_CANCEL.  'id' must be unique among
2038  * existing monitors that have not already been canceled.
2039  *
2040  * The reply includes the initial flow matches for monitors that have the
2041  * NXFMF_INITIAL flag set.  No single flow will be included in the reply more
2042  * than once, even if more than one requested monitor matches that flow.  The
2043  * reply will be empty if none of the monitors has NXFMF_INITIAL set or if none
2044  * of the monitors initially matches any flows.
2045  *
2046  * For NXFMF_ADD, an event will be reported if 'out_port' matches against the
2047  * actions of the flow being added or, for a flow that is replacing an existing
2048  * flow, if 'out_port' matches against the actions of the flow being replaced.
2049  * For NXFMF_DELETE, 'out_port' matches against the actions of a flow being
2050  * deleted.  For NXFMF_MODIFY, an event will be reported if 'out_port' matches
2051  * either the old or the new actions. */
2052 struct nx_flow_monitor_request {
2053     ovs_be32 id;                /* Controller-assigned ID for this monitor. */
2054     ovs_be16 flags;             /* NXFMF_*. */
2055     ovs_be16 out_port;          /* Required output port, if not OFPP_NONE. */
2056     ovs_be16 match_len;         /* Length of nx_match. */
2057     uint8_t table_id;           /* One table's ID or 0xff for all tables. */
2058     uint8_t zeros[5];           /* Align to 64 bits (must be zero). */
2059     /* Followed by:
2060      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
2061      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
2062      *     all-zero bytes. */
2063 };
2064 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_monitor_request) == 16);
2065
2066 /* 'flags' bits in struct nx_flow_monitor_request. */
2067 enum nx_flow_monitor_flags {
2068     /* When to send updates. */
2069     NXFMF_INITIAL = 1 << 0,     /* Initially matching flows. */
2070     NXFMF_ADD = 1 << 1,         /* New matching flows as they are added. */
2071     NXFMF_DELETE = 1 << 2,      /* Old matching flows as they are removed. */
2072     NXFMF_MODIFY = 1 << 3,      /* Matching flows as they are changed. */
2073
2074     /* What to include in updates. */
2075     NXFMF_ACTIONS = 1 << 4,     /* If set, actions are included. */
2076     NXFMF_OWN = 1 << 5,         /* If set, include own changes in full. */
2077 };
2078
2079 /* NXST_FLOW_MONITOR reply header.
2080  *
2081  * The body of an NXST_FLOW_MONITOR reply is an array of variable-length
2082  * structures, each of which begins with this header.  The 'length' member may
2083  * be used to traverse the array, and the 'event' member may be used to
2084  * determine the particular structure.
2085  *
2086  * Every instance is a multiple of 8 bytes long. */
2087 struct nx_flow_update_header {
2088     ovs_be16 length;            /* Length of this entry. */
2089     ovs_be16 event;             /* One of NXFME_*. */
2090     /* ...other data depending on 'event'... */
2091 };
2092 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_update_header) == 4);
2093
2094 /* 'event' values in struct nx_flow_update_header. */
2095 enum nx_flow_update_event {
2096     /* struct nx_flow_update_full. */
2097     NXFME_ADDED = 0,            /* Flow was added. */
2098     NXFME_DELETED = 1,          /* Flow was deleted. */
2099     NXFME_MODIFIED = 2,         /* Flow (generally its actions) was changed. */
2100
2101     /* struct nx_flow_update_abbrev. */
2102     NXFME_ABBREV = 3,           /* Abbreviated reply. */
2103 };
2104
2105 /* NXST_FLOW_MONITOR reply for NXFME_ADDED, NXFME_DELETED, and
2106  * NXFME_MODIFIED. */
2107 struct nx_flow_update_full {
2108     ovs_be16 length;            /* Length is 24. */
2109     ovs_be16 event;             /* One of NXFME_*. */
2110     ovs_be16 reason;            /* OFPRR_* for NXFME_DELETED, else zero. */
2111     ovs_be16 priority;          /* Priority of the entry. */
2112     ovs_be16 idle_timeout;      /* Number of seconds idle before expiration. */
2113     ovs_be16 hard_timeout;      /* Number of seconds before expiration. */
2114     ovs_be16 match_len;         /* Length of nx_match. */
2115     uint8_t table_id;           /* ID of flow's table. */
2116     uint8_t pad;                /* Reserved, currently zeroed. */
2117     ovs_be64 cookie;            /* Opaque controller-issued identifier. */
2118     /* Followed by:
2119      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
2120      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
2121      *     all-zero bytes, then
2122      *   - Actions to fill out the remainder 'length' bytes (always a multiple
2123      *     of 8).  If NXFMF_ACTIONS was not specified, or 'event' is
2124      *     NXFME_DELETED, no actions are included.
2125      */
2126 };
2127 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_update_full) == 24);
2128
2129 /* NXST_FLOW_MONITOR reply for NXFME_ABBREV.
2130  *
2131  * When the controller does not specify NXFMF_OWN in a monitor request, any
2132  * flow tables changes due to the controller's own requests (on the same
2133  * OpenFlow channel) will be abbreviated, when possible, to this form, which
2134  * simply specifies the 'xid' of the OpenFlow request (e.g. an OFPT_FLOW_MOD or
2135  * NXT_FLOW_MOD) that caused the change.
2136  *
2137  * Some changes cannot be abbreviated and will be sent in full:
2138  *
2139  *   - Changes that only partially succeed.  This can happen if, for example,
2140  *     a flow_mod with type OFPFC_MODIFY affects multiple flows, but only some
2141  *     of those modifications succeed (e.g. due to hardware limitations).
2142  *
2143  *     This cannot occur with the current implementation of the Open vSwitch
2144  *     software datapath.  It could happen with other datapath implementations.
2145  *
2146  *   - Changes that race with conflicting changes made by other controllers or
2147  *     other flow_mods (not separated by barriers) by the same controller.
2148  *
2149  *     This cannot occur with the current Open vSwitch implementation
2150  *     (regardless of datapath) because Open vSwitch internally serializes
2151  *     potentially conflicting changes.
2152  *
2153  * A flow_mod that does not change the flow table will not trigger any
2154  * notification, even an abbreviated one.  For example, a "modify" or "delete"
2155  * flow_mod that does not match any flows will not trigger a notification.
2156  * Whether an "add" or "modify" that specifies all the same parameters that a
2157  * flow already has triggers a notification is unspecified and subject to
2158  * change in future versions of Open vSwitch.
2159  *
2160  * OVS will always send the notifications for a given flow table change before
2161  * the reply to a OFPT_BARRIER_REQUEST request that follows the flow table
2162  * change.  Thus, if the controller does not receive an abbreviated (or
2163  * unabbreviated) notification for a flow_mod before the next
2164  * OFPT_BARRIER_REPLY, it will never receive one. */
2165 struct nx_flow_update_abbrev {
2166     ovs_be16 length;            /* Length is 8. */
2167     ovs_be16 event;             /* NXFME_ABBREV. */
2168     ovs_be32 xid;               /* Controller-specified xid from flow_mod. */
2169 };
2170 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_update_abbrev) == 8);
2171
2172 /* NXT_FLOW_MONITOR_CANCEL.
2173  *
2174  * Used by a controller to cancel an outstanding monitor. */
2175 struct nx_flow_monitor_cancel {
2176     ovs_be32 id;                /* 'id' from nx_flow_monitor_request. */
2177 };
2178 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_monitor_cancel) == 4);
2179
2180 /* Action structure for NXAST_WRITE_METADATA.
2181  *
2182  * Modifies the 'mask' bits of the metadata value. */
2183 struct nx_action_write_metadata {
2184     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
2185     ovs_be16 len;                   /* Length is 32. */
2186     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
2187     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_WRITE_METADATA. */
2188     uint8_t zeros[6];               /* Must be zero. */
2189     ovs_be64 metadata;              /* Metadata register. */
2190     ovs_be64 mask;                  /* Metadata mask. */
2191 };
2192 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_write_metadata) == 32);
2193
2194 /* Action structure for NXAST_PUSH_MPLS. */
2195 struct nx_action_push_mpls {
2196     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
2197     ovs_be16 len;                   /* Length is 8. */
2198     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
2199     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_PUSH_MPLS. */
2200     ovs_be16 ethertype;             /* Ethertype */
2201     uint8_t  pad[4];
2202 };
2203 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_push_mpls) == 16);
2204
2205 /* Action structure for NXAST_POP_MPLS. */
2206 struct nx_action_pop_mpls {
2207     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
2208     ovs_be16 len;                   /* Length is 8. */
2209     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
2210     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_POP_MPLS. */
2211     ovs_be16 ethertype;             /* Ethertype */
2212     uint8_t  pad[4];
2213 };
2214 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_pop_mpls) == 16);
2215
2216 /* Action structure for NXAST_SET_MPLS_TTL. */
2217 struct nx_action_mpls_ttl {
2218     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
2219     ovs_be16 len;                   /* Length is 8. */
2220     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
2221     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_MPLS_TTL. */
2222     uint8_t  ttl;                   /* TTL */
2223     uint8_t  pad[5];
2224 };
2225 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_mpls_ttl) == 16);
2226
2227 #endif /* openflow/nicira-ext.h */