lib/flow.c

   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 #include <config.h>
  17 #include <sys/types.h>
  18 #include "flow.h"
  19 #include <errno.h>
  20 #include <inttypes.h>
  21 #include <limits.h>
  22 #include <netinet/in.h>
  23 #include <netinet/icmp6.h>
  24 #include <netinet/ip6.h>
  25 #include <stdint.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <string.h>
  28 #include "byte-order.h"
  29 #include "coverage.h"
  30 #include "csum.h"
  31 #include "dynamic-string.h"
  32 #include "hash.h"
  33 #include "jhash.h"
  34 #include "match.h"
  35 #include "ofpbuf.h"
  36 #include "openflow/openflow.h"
  37 #include "packets.h"
  38 #include "unaligned.h"
  39 #include "vlog.h"
  40
  41 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(flow);
  42
  43 COVERAGE_DEFINE(flow_extract);
  44 COVERAGE_DEFINE(miniflow_malloc);
  45
  46 static struct arp_eth_header *
  47 pull_arp(struct ofpbuf *packet)
  48 {
  49     return ofpbuf_try_pull(packet, ARP_ETH_HEADER_LEN);
  50 }
  51
  52 static struct ip_header *
  53 pull_ip(struct ofpbuf *packet)
  54 {
  55     if (packet->size >= IP_HEADER_LEN) {
  56         struct ip_header *ip = packet->data;
  57         int ip_len = IP_IHL(ip->ip_ihl_ver) * 4;
  58         if (ip_len >= IP_HEADER_LEN && packet->size >= ip_len) {
  59             return ofpbuf_pull(packet, ip_len);
  60         }
  61     }
  62     return NULL;
  63 }
  64
  65 static struct tcp_header *
  66 pull_tcp(struct ofpbuf *packet)
  67 {
  68     if (packet->size >= TCP_HEADER_LEN) {
  69         struct tcp_header *tcp = packet->data;
  70         int tcp_len = TCP_OFFSET(tcp->tcp_ctl) * 4;
  71         if (tcp_len >= TCP_HEADER_LEN && packet->size >= tcp_len) {
  72             return ofpbuf_pull(packet, tcp_len);
  73         }
  74     }
  75     return NULL;
  76 }
  77
  78 static struct udp_header *
  79 pull_udp(struct ofpbuf *packet)
  80 {
  81     return ofpbuf_try_pull(packet, UDP_HEADER_LEN);
  82 }
  83
  84 static struct icmp_header *
  85 pull_icmp(struct ofpbuf *packet)
  86 {
  87     return ofpbuf_try_pull(packet, ICMP_HEADER_LEN);
  88 }
  89
  90 static struct icmp6_hdr *
  91 pull_icmpv6(struct ofpbuf *packet)
  92 {
  93     return ofpbuf_try_pull(packet, sizeof(struct icmp6_hdr));
  94 }
  95
  96 static void
  97 parse_mpls(struct ofpbuf *b, struct flow *flow)
  98 {
  99     struct mpls_hdr *mh;
 100
 101     while ((mh = ofpbuf_try_pull(b, sizeof *mh))) {
 102         if (flow->mpls_depth++ == 0) {
 103             flow->mpls_lse = mh->mpls_lse;
 104         }
 105         if (mh->mpls_lse & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
 106             break;
 107         }
 108     }
 109 }
 110
 111 static void
 112 parse_vlan(struct ofpbuf *b, struct flow *flow)
 113 {
 114     struct qtag_prefix {
 115         ovs_be16 eth_type;      /* ETH_TYPE_VLAN */
 116         ovs_be16 tci;
 117     };
 118
 119     if (b->size >= sizeof(struct qtag_prefix) + sizeof(ovs_be16)) {
 120         struct qtag_prefix *qp = ofpbuf_pull(b, sizeof *qp);
 121         flow->vlan_tci = qp->tci | htons(VLAN_CFI);
 122     }
 123 }
 124
 125 static ovs_be16
 126 parse_ethertype(struct ofpbuf *b)
 127 {
 128     struct llc_snap_header *llc;
 129     ovs_be16 proto;
 130
 131     proto = *(ovs_be16 *) ofpbuf_pull(b, sizeof proto);
 132     if (ntohs(proto) >= ETH_TYPE_MIN) {
 133         return proto;
 134     }
 135
 136     if (b->size < sizeof *llc) {
 137         return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
 138     }
 139
 140     llc = b->data;
 141     if (llc->llc.llc_dsap != LLC_DSAP_SNAP
 142         || llc->llc.llc_ssap != LLC_SSAP_SNAP
 143         || llc->llc.llc_cntl != LLC_CNTL_SNAP
 144         || memcmp(llc->snap.snap_org, SNAP_ORG_ETHERNET,
 145                   sizeof llc->snap.snap_org)) {
 146         return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
 147     }
 148
 149     ofpbuf_pull(b, sizeof *llc);
 150
 151     if (ntohs(llc->snap.snap_type) >= ETH_TYPE_MIN) {
 152         return llc->snap.snap_type;
 153     }
 154
 155     return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
 156 }
 157
 158 static int
 159 parse_ipv6(struct ofpbuf *packet, struct flow *flow)
 160 {
 161     const struct ip6_hdr *nh;
 162     ovs_be32 tc_flow;
 163     int nexthdr;
 164
 165     nh = ofpbuf_try_pull(packet, sizeof *nh);
 166     if (!nh) {
 167         return EINVAL;
 168     }
 169
 170     nexthdr = nh->ip6_nxt;
 171
 172     flow->ipv6_src = nh->ip6_src;
 173     flow->ipv6_dst = nh->ip6_dst;
 174
 175     tc_flow = get_unaligned_be32(&nh->ip6_flow);
 176     flow->nw_tos = ntohl(tc_flow) >> 20;
 177     flow->ipv6_label = tc_flow & htonl(IPV6_LABEL_MASK);
 178     flow->nw_ttl = nh->ip6_hlim;
 179     flow->nw_proto = IPPROTO_NONE;
 180
 181     while (1) {
 182         if ((nexthdr != IPPROTO_HOPOPTS)
 183                 && (nexthdr != IPPROTO_ROUTING)
 184                 && (nexthdr != IPPROTO_DSTOPTS)
 185                 && (nexthdr != IPPROTO_AH)
 186                 && (nexthdr != IPPROTO_FRAGMENT)) {
 187             /* It's either a terminal header (e.g., TCP, UDP) or one we
 188              * don't understand.  In either case, we're done with the
 189              * packet, so use it to fill in 'nw_proto'. */
 190             break;
 191         }
 192
 193         /* We only verify that at least 8 bytes of the next header are
 194          * available, but many of these headers are longer.  Ensure that
 195          * accesses within the extension header are within those first 8
 196          * bytes. All extension headers are required to be at least 8
 197          * bytes. */
 198         if (packet->size < 8) {
 199             return EINVAL;
 200         }
 201
 202         if ((nexthdr == IPPROTO_HOPOPTS)
 203                 || (nexthdr == IPPROTO_ROUTING)
 204                 || (nexthdr == IPPROTO_DSTOPTS)) {
 205             /* These headers, while different, have the fields we care about
 206              * in the same location and with the same interpretation. */
 207             const struct ip6_ext *ext_hdr = packet->data;
 208             nexthdr = ext_hdr->ip6e_nxt;
 209             if (!ofpbuf_try_pull(packet, (ext_hdr->ip6e_len + 1) * 8)) {
 210                 return EINVAL;
 211             }
 212         } else if (nexthdr == IPPROTO_AH) {
 213             /* A standard AH definition isn't available, but the fields
 214              * we care about are in the same location as the generic
 215              * option header--only the header length is calculated
 216              * differently. */
 217             const struct ip6_ext *ext_hdr = packet->data;
 218             nexthdr = ext_hdr->ip6e_nxt;
 219             if (!ofpbuf_try_pull(packet, (ext_hdr->ip6e_len + 2) * 4)) {
 220                return EINVAL;
 221             }
 222         } else if (nexthdr == IPPROTO_FRAGMENT) {
 223             const struct ip6_frag *frag_hdr = packet->data;
 224
 225             nexthdr = frag_hdr->ip6f_nxt;
 226             if (!ofpbuf_try_pull(packet, sizeof *frag_hdr)) {
 227                 return EINVAL;
 228             }
 229
 230             /* We only process the first fragment. */
 231             if (frag_hdr->ip6f_offlg != htons(0)) {
 232                 flow->nw_frag = FLOW_NW_FRAG_ANY;
 233                 if ((frag_hdr->ip6f_offlg & IP6F_OFF_MASK) != htons(0)) {
 234                     flow->nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_LATER;
 235                     nexthdr = IPPROTO_FRAGMENT;
 236                     break;
 237                 }
 238             }
 239         }
 240     }
 241
 242     flow->nw_proto = nexthdr;
 243     return 0;
 244 }
 245
 246 static void
 247 parse_tcp(struct ofpbuf *packet, struct ofpbuf *b, struct flow *flow)
 248 {
 249     const struct tcp_header *tcp = pull_tcp(b);
 250     if (tcp) {
 251         flow->tp_src = tcp->tcp_src;
 252         flow->tp_dst = tcp->tcp_dst;
 253         packet->l7 = b->data;
 254     }
 255 }
 256
 257 static void
 258 parse_udp(struct ofpbuf *packet, struct ofpbuf *b, struct flow *flow)
 259 {
 260     const struct udp_header *udp = pull_udp(b);
 261     if (udp) {
 262         flow->tp_src = udp->udp_src;
 263         flow->tp_dst = udp->udp_dst;
 264         packet->l7 = b->data;
 265     }
 266 }
 267
 268 static bool
 269 parse_icmpv6(struct ofpbuf *b, struct flow *flow)
 270 {
 271     const struct icmp6_hdr *icmp = pull_icmpv6(b);
 272
 273     if (!icmp) {
 274         return false;
 275     }
 276
 277     /* The ICMPv6 type and code fields use the 16-bit transport port
 278      * fields, so we need to store them in 16-bit network byte order. */
 279     flow->tp_src = htons(icmp->icmp6_type);
 280     flow->tp_dst = htons(icmp->icmp6_code);
 281
 282     if (icmp->icmp6_code == 0 &&
 283         (icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_SOLICIT ||
 284          icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
 285         const struct in6_addr *nd_target;
 286
 287         nd_target = ofpbuf_try_pull(b, sizeof *nd_target);
 288         if (!nd_target) {
 289             return false;
 290         }
 291         flow->nd_target = *nd_target;
 292
 293         while (b->size >= 8) {
 294             /* The minimum size of an option is 8 bytes, which also is
 295              * the size of Ethernet link-layer options. */
 296             const struct nd_opt_hdr *nd_opt = b->data;
 297             int opt_len = nd_opt->nd_opt_len * 8;
 298
 299             if (!opt_len || opt_len > b->size) {
 300                 goto invalid;
 301             }
 302
 303             /* Store the link layer address if the appropriate option is
 304              * provided.  It is considered an error if the same link
 305              * layer option is specified twice. */
 306             if (nd_opt->nd_opt_type == ND_OPT_SOURCE_LINKADDR
 307                     && opt_len == 8) {
 308                 if (eth_addr_is_zero(flow->arp_sha)) {
 309                     memcpy(flow->arp_sha, nd_opt + 1, ETH_ADDR_LEN);
 310                 } else {
 311                     goto invalid;
 312                 }
 313             } else if (nd_opt->nd_opt_type == ND_OPT_TARGET_LINKADDR
 314                     && opt_len == 8) {
 315                 if (eth_addr_is_zero(flow->arp_tha)) {
 316                     memcpy(flow->arp_tha, nd_opt + 1, ETH_ADDR_LEN);
 317                 } else {
 318                     goto invalid;
 319                 }
 320             }
 321
 322             if (!ofpbuf_try_pull(b, opt_len)) {
 323                 goto invalid;
 324             }
 325         }
 326     }
 327
 328     return true;
 329
 330 invalid:
 331     memset(&flow->nd_target, 0, sizeof(flow->nd_target));
 332     memset(flow->arp_sha, 0, sizeof(flow->arp_sha));
 333     memset(flow->arp_tha, 0, sizeof(flow->arp_tha));
 334
 335     return false;
 336
 337 }
 338
 339 /* Initializes 'flow' members from 'packet', 'skb_priority', 'tnl', and
 340  * 'in_port'.
 341  *
 342  * Initializes 'packet' header pointers as follows:
 343  *
 344  *    - packet->l2 to the start of the Ethernet header.
 345  *
 346  *    - packet->l2_5 to the start of the MPLS shim header.
 347  *
 348  *    - packet->l3 to just past the Ethernet header, or just past the
 349  *      vlan_header if one is present, to the first byte of the payload of the
 350  *      Ethernet frame.
 351  *
 352  *    - packet->l4 to just past the IPv4 header, if one is present and has a
 353  *      correct length, and otherwise NULL.
 354  *
 355  *    - packet->l7 to just past the TCP or UDP or ICMP header, if one is
 356  *      present and has a correct length, and otherwise NULL.
 357  */
 358 void
 359 flow_extract(struct ofpbuf *packet, uint32_t skb_priority, uint32_t skb_mark,
 360              const struct flow_tnl *tnl, const union flow_in_port *in_port,
 361              struct flow *flow)
 362 {
 363     struct ofpbuf b = *packet;
 364     struct eth_header *eth;
 365
 366     COVERAGE_INC(flow_extract);
 367
 368     memset(flow, 0, sizeof *flow);
 369
 370     if (tnl) {
 371         ovs_assert(tnl != &flow->tunnel);
 372         flow->tunnel = *tnl;
 373     }
 374     if (in_port) {
 375         flow->in_port = *in_port;
 376     }
 377     flow->skb_priority = skb_priority;
 378     flow->skb_mark = skb_mark;
 379
 380     packet->l2   = b.data;
 381     packet->l2_5 = NULL;
 382     packet->l3   = NULL;
 383     packet->l4   = NULL;
 384     packet->l7   = NULL;
 385
 386     if (b.size < sizeof *eth) {
 387         return;
 388     }
 389
 390     /* Link layer. */
 391     eth = b.data;
 392     memcpy(flow->dl_src, eth->eth_src, ETH_ADDR_LEN);
 393     memcpy(flow->dl_dst, eth->eth_dst, ETH_ADDR_LEN);
 394
 395     /* dl_type, vlan_tci. */
 396     ofpbuf_pull(&b, ETH_ADDR_LEN * 2);
 397     if (eth->eth_type == htons(ETH_TYPE_VLAN)) {
 398         parse_vlan(&b, flow);
 399     }
 400     flow->dl_type = parse_ethertype(&b);
 401
 402     /* Parse mpls, copy l3 ttl. */
 403     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
 404         packet->l2_5 = b.data;
 405         parse_mpls(&b, flow);
 406     }
 407
 408     /* Network layer. */
 409     packet->l3 = b.data;
 410     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
 411         const struct ip_header *nh = pull_ip(&b);
 412         if (nh) {
 413             packet->l4 = b.data;
 414
 415             flow->nw_src = get_unaligned_be32(&nh->ip_src);
 416             flow->nw_dst = get_unaligned_be32(&nh->ip_dst);
 417             flow->nw_proto = nh->ip_proto;
 418
 419             flow->nw_tos = nh->ip_tos;
 420             if (IP_IS_FRAGMENT(nh->ip_frag_off)) {
 421                 flow->nw_frag = FLOW_NW_FRAG_ANY;
 422                 if (nh->ip_frag_off & htons(IP_FRAG_OFF_MASK)) {
 423                     flow->nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_LATER;
 424                 }
 425             }
 426             flow->nw_ttl = nh->ip_ttl;
 427
 428             if (!(nh->ip_frag_off & htons(IP_FRAG_OFF_MASK))) {
 429                 if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
 430                     parse_tcp(packet, &b, flow);
 431                 } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
 432                     parse_udp(packet, &b, flow);
 433                 } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP) {
 434                     const struct icmp_header *icmp = pull_icmp(&b);
 435                     if (icmp) {
 436                         flow->tp_src = htons(icmp->icmp_type);
 437                         flow->tp_dst = htons(icmp->icmp_code);
 438                         packet->l7 = b.data;
 439                     }
 440                 }
 441             }
 442         }
 443     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
 444         if (parse_ipv6(&b, flow)) {
 445             return;
 446         }
 447
 448         packet->l4 = b.data;
 449         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
 450             parse_tcp(packet, &b, flow);
 451         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
 452             parse_udp(packet, &b, flow);
 453         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
 454             if (parse_icmpv6(&b, flow)) {
 455                 packet->l7 = b.data;
 456             }
 457         }
 458     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
 459                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
 460         const struct arp_eth_header *arp = pull_arp(&b);
 461         if (arp && arp->ar_hrd == htons(1)
 462             && arp->ar_pro == htons(ETH_TYPE_IP)
 463             && arp->ar_hln == ETH_ADDR_LEN
 464             && arp->ar_pln == 4) {
 465             /* We only match on the lower 8 bits of the opcode. */
 466             if (ntohs(arp->ar_op) <= 0xff) {
 467                 flow->nw_proto = ntohs(arp->ar_op);
 468             }
 469
 470             flow->nw_src = arp->ar_spa;
 471             flow->nw_dst = arp->ar_tpa;
 472             memcpy(flow->arp_sha, arp->ar_sha, ETH_ADDR_LEN);
 473             memcpy(flow->arp_tha, arp->ar_tha, ETH_ADDR_LEN);
 474         }
 475     }
 476 }
 477
 478 /* For every bit of a field that is wildcarded in 'wildcards', sets the
 479  * corresponding bit in 'flow' to zero. */
 480 void
 481 flow_zero_wildcards(struct flow *flow, const struct flow_wildcards *wildcards)
 482 {
 483     uint32_t *flow_u32 = (uint32_t *) flow;
 484     const uint32_t *wc_u32 = (const uint32_t *) &wildcards->masks;
 485     size_t i;
 486
 487     for (i = 0; i < FLOW_U32S; i++) {
 488         flow_u32[i] &= wc_u32[i];
 489     }
 490 }
 491
 492 /* Initializes 'fmd' with the metadata found in 'flow'. */
 493 void
 494 flow_get_metadata(const struct flow *flow, struct flow_metadata *fmd)
 495 {
 496     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 20);
 497
 498     fmd->tun_id = flow->tunnel.tun_id;
 499     fmd->tun_src = flow->tunnel.ip_src;
 500     fmd->tun_dst = flow->tunnel.ip_dst;
 501     fmd->metadata = flow->metadata;
 502     memcpy(fmd->regs, flow->regs, sizeof fmd->regs);
 503     fmd->in_port = flow->in_port.ofp_port;
 504 }
 505
 506 char *
 507 flow_to_string(const struct flow *flow)
 508 {
 509     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
 510     flow_format(&ds, flow);
 511     return ds_cstr(&ds);
 512 }
 513
 514 const char *
 515 flow_tun_flag_to_string(uint32_t flags)
 516 {
 517     switch (flags) {
 518     case FLOW_TNL_F_DONT_FRAGMENT:
 519         return "df";
 520     case FLOW_TNL_F_CSUM:
 521         return "csum";
 522     case FLOW_TNL_F_KEY:
 523         return "key";
 524     default:
 525         return NULL;
 526     }
 527 }
 528
 529 void
 530 format_flags(struct ds *ds, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
 531              uint32_t flags, char del)
 532 {
 533     uint32_t bad = 0;
 534
 535     if (!flags) {
 536         return;
 537     }
 538     while (flags) {
 539         uint32_t bit = rightmost_1bit(flags);
 540         const char *s;
 541
 542         s = bit_to_string(bit);
 543         if (s) {
 544             ds_put_format(ds, "%s%c", s, del);
 545         } else {
 546             bad |= bit;
 547         }
 548
 549         flags &= ~bit;
 550     }
 551
 552     if (bad) {
 553         ds_put_format(ds, "0x%"PRIx32"%c", bad, del);
 554     }
 555     ds_chomp(ds, del);
 556 }
 557
 558 void
 559 flow_format(struct ds *ds, const struct flow *flow)
 560 {
 561     struct match match;
 562
 563     match_wc_init(&match, flow);
 564     match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
 565 }
 566
 567 void
 568 flow_print(FILE *stream, const struct flow *flow)
 569 {
 570     char *s = flow_to_string(flow);
 571     fputs(s, stream);
 572     free(s);
 573 }
 574 \f
 575 /* flow_wildcards functions. */
 576
 577 /* Initializes 'wc' as a set of wildcards that matches every packet. */
 578 void
 579 flow_wildcards_init_catchall(struct flow_wildcards *wc)
 580 {
 581     memset(&wc->masks, 0, sizeof wc->masks);
 582 }
 583
 584 /* Initializes 'wc' as an exact-match set of wildcards; that is, 'wc' does not
 585  * wildcard any bits or fields. */
 586 void
 587 flow_wildcards_init_exact(struct flow_wildcards *wc)
 588 {
 589     memset(&wc->masks, 0xff, sizeof wc->masks);
 590     memset(wc->masks.zeros, 0, sizeof wc->masks.zeros);
 591 }
 592
 593 /* Returns true if 'wc' matches every packet, false if 'wc' fixes any bits or
 594  * fields. */
 595 bool
 596 flow_wildcards_is_catchall(const struct flow_wildcards *wc)
 597 {
 598     const uint32_t *wc_u32 = (const uint32_t *) &wc->masks;
 599     size_t i;
 600
 601     for (i = 0; i < FLOW_U32S; i++) {
 602         if (wc_u32[i]) {
 603             return false;
 604         }
 605     }
 606     return true;
 607 }
 608
 609 /* Sets 'dst' as the bitwise AND of wildcards in 'src1' and 'src2'.
 610  * That is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is wildcarded
 611  * in 'src1' or 'src2' or both.  */
 612 void
 613 flow_wildcards_and(struct flow_wildcards *dst,
 614                    const struct flow_wildcards *src1,
 615                    const struct flow_wildcards *src2)
 616 {
 617     uint32_t *dst_u32 = (uint32_t *) &dst->masks;
 618     const uint32_t *src1_u32 = (const uint32_t *) &src1->masks;
 619     const uint32_t *src2_u32 = (const uint32_t *) &src2->masks;
 620     size_t i;
 621
 622     for (i = 0; i < FLOW_U32S; i++) {
 623         dst_u32[i] = src1_u32[i] & src2_u32[i];
 624     }
 625 }
 626
 627 /* Sets 'dst' as the bitwise OR of wildcards in 'src1' and 'src2'.  That
 628  * is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is neither
 629  * wildcarded in 'src1' nor 'src2'. */
 630 void
 631 flow_wildcards_or(struct flow_wildcards *dst,
 632                   const struct flow_wildcards *src1,
 633                   const struct flow_wildcards *src2)
 634 {
 635     uint32_t *dst_u32 = (uint32_t *) &dst->masks;
 636     const uint32_t *src1_u32 = (const uint32_t *) &src1->masks;
 637     const uint32_t *src2_u32 = (const uint32_t *) &src2->masks;
 638     size_t i;
 639
 640     for (i = 0; i < FLOW_U32S; i++) {
 641         dst_u32[i] = src1_u32[i] | src2_u32[i];
 642     }
 643 }
 644
 645 /* Perform a bitwise OR of miniflow 'src' flow data with the equivalent
 646  * fields in 'dst', storing the result in 'dst'. */
 647 static void
 648 flow_union_with_miniflow(struct flow *dst, const struct miniflow *src)
 649 {
 650     uint32_t *dst_u32 = (uint32_t *) dst;
 651     int ofs;
 652     int i;
 653
 654     ofs = 0;
 655     for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
 656         uint32_t map;
 657
 658         for (map = src->map[i]; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
 659             dst_u32[raw_ctz(map) + i * 32] |= src->values[ofs++];
 660         }
 661     }
 662 }
 663
 664 /* Fold minimask 'mask''s wildcard mask into 'wc's wildcard mask. */
 665 void
 666 flow_wildcards_fold_minimask(struct flow_wildcards *wc,
 667                              const struct minimask *mask)
 668 {
 669     flow_union_with_miniflow(&wc->masks, &mask->masks);
 670 }
 671
 672 /* Returns a hash of the wildcards in 'wc'. */
 673 uint32_t
 674 flow_wildcards_hash(const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
 675 {
 676     return flow_hash(&wc->masks, basis);
 677 }
 678
 679 /* Returns true if 'a' and 'b' represent the same wildcards, false if they are
 680  * different. */
 681 bool
 682 flow_wildcards_equal(const struct flow_wildcards *a,
 683                      const struct flow_wildcards *b)
 684 {
 685     return flow_equal(&a->masks, &b->masks);
 686 }
 687
 688 /* Returns true if at least one bit or field is wildcarded in 'a' but not in
 689  * 'b', false otherwise. */
 690 bool
 691 flow_wildcards_has_extra(const struct flow_wildcards *a,
 692                          const struct flow_wildcards *b)
 693 {
 694     const uint32_t *a_u32 = (const uint32_t *) &a->masks;
 695     const uint32_t *b_u32 = (const uint32_t *) &b->masks;
 696     size_t i;
 697
 698     for (i = 0; i < FLOW_U32S; i++) {
 699         if ((a_u32[i] & b_u32[i]) != b_u32[i]) {
 700             return true;
 701         }
 702     }
 703     return false;
 704 }
 705
 706 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal, except that 0-bits (wildcarded bits)
 707  * in 'wc' do not need to be equal in 'a' and 'b'. */
 708 bool
 709 flow_equal_except(const struct flow *a, const struct flow *b,
 710                   const struct flow_wildcards *wc)
 711 {
 712     const uint32_t *a_u32 = (const uint32_t *) a;
 713     const uint32_t *b_u32 = (const uint32_t *) b;
 714     const uint32_t *wc_u32 = (const uint32_t *) &wc->masks;
 715     size_t i;
 716
 717     for (i = 0; i < FLOW_U32S; i++) {
 718         if ((a_u32[i] ^ b_u32[i]) & wc_u32[i]) {
 719             return false;
 720         }
 721     }
 722     return true;
 723 }
 724
 725 /* Sets the wildcard mask for register 'idx' in 'wc' to 'mask'.
 726  * (A 0-bit indicates a wildcard bit.) */
 727 void
 728 flow_wildcards_set_reg_mask(struct flow_wildcards *wc, int idx, uint32_t mask)
 729 {
 730     wc->masks.regs[idx] = mask;
 731 }
 732
 733 /* Hashes 'flow' based on its L2 through L4 protocol information. */
 734 uint32_t
 735 flow_hash_symmetric_l4(const struct flow *flow, uint32_t basis)
 736 {
 737     struct {
 738         union {
 739             ovs_be32 ipv4_addr;
 740             struct in6_addr ipv6_addr;
 741         };
 742         ovs_be16 eth_type;
 743         ovs_be16 vlan_tci;
 744         ovs_be16 tp_port;
 745         uint8_t eth_addr[ETH_ADDR_LEN];
 746         uint8_t ip_proto;
 747     } fields;
 748
 749     int i;
 750
 751     memset(&fields, 0, sizeof fields);
 752     for (i = 0; i < ETH_ADDR_LEN; i++) {
 753         fields.eth_addr[i] = flow->dl_src[i] ^ flow->dl_dst[i];
 754     }
 755     fields.vlan_tci = flow->vlan_tci & htons(VLAN_VID_MASK);
 756     fields.eth_type = flow->dl_type;
 757
 758     /* UDP source and destination port are not taken into account because they
 759      * will not necessarily be symmetric in a bidirectional flow. */
 760     if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
 761         fields.ipv4_addr = flow->nw_src ^ flow->nw_dst;
 762         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
 763         if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP) {
 764             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
 765         }
 766     } else if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
 767         const uint8_t *a = &flow->ipv6_src.s6_addr[0];
 768         const uint8_t *b = &flow->ipv6_dst.s6_addr[0];
 769         uint8_t *ipv6_addr = &fields.ipv6_addr.s6_addr[0];
 770
 771         for (i=0; i<16; i++) {
 772             ipv6_addr[i] = a[i] ^ b[i];
 773         }
 774         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
 775         if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP) {
 776             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
 777         }
 778     }
 779     return jhash_bytes(&fields, sizeof fields, basis);
 780 }
 781
 782 /* Masks the fields in 'wc' that are used by the flow hash 'fields'. */
 783 void
 784 flow_mask_hash_fields(struct flow_wildcards *wc, enum nx_hash_fields fields)
 785 {
 786     switch (fields) {
 787     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
 788         memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
 789         break;
 790
 791     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
 792         memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
 793         memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
 794         memset(&wc->masks.dl_type, 0xff, sizeof wc->masks.dl_type);
 795         memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
 796         memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
 797         memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
 798         memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
 799         memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
 800         wc->masks.vlan_tci |= htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
 801         break;
 802
 803     default:
 804         NOT_REACHED();
 805     }
 806 }
 807
 808 /* Hashes the portions of 'flow' designated by 'fields'. */
 809 uint32_t
 810 flow_hash_fields(const struct flow *flow, enum nx_hash_fields fields,
 811                  uint16_t basis)
 812 {
 813     switch (fields) {
 814
 815     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
 816         return jhash_bytes(flow->dl_src, sizeof flow->dl_src, basis);
 817
 818     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
 819         return flow_hash_symmetric_l4(flow, basis);
 820     }
 821
 822     NOT_REACHED();
 823 }
 824
 825 /* Returns a string representation of 'fields'. */
 826 const char *
 827 flow_hash_fields_to_str(enum nx_hash_fields fields)
 828 {
 829     switch (fields) {
 830     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC: return "eth_src";
 831     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4: return "symmetric_l4";
 832     default: return "<unknown>";
 833     }
 834 }
 835
 836 /* Returns true if the value of 'fields' is supported. Otherwise false. */
 837 bool
 838 flow_hash_fields_valid(enum nx_hash_fields fields)
 839 {
 840     return fields == NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC
 841         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4;
 842 }
 843
 844 /* Returns a hash value for the bits of 'flow' that are active based on
 845  * 'wc', given 'basis'. */
 846 uint32_t
 847 flow_hash_in_wildcards(const struct flow *flow,
 848                        const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
 849 {
 850     const uint32_t *wc_u32 = (const uint32_t *) &wc->masks;
 851     const uint32_t *flow_u32 = (const uint32_t *) flow;
 852     uint32_t hash;
 853     size_t i;
 854
 855     hash = basis;
 856     for (i = 0; i < FLOW_U32S; i++) {
 857         hash = mhash_add(hash, flow_u32[i] & wc_u32[i]);
 858     }
 859     return mhash_finish(hash, 4 * FLOW_U32S);
 860 }
 861
 862 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
 863  * OpenFlow 1.0 "dl_vlan" value:
 864  *
 865  *      - If it is in the range 0...4095, 'flow->vlan_tci' is set to match
 866  *        that VLAN.  Any existing PCP match is unchanged (it becomes 0 if
 867  *        'flow' previously matched packets without a VLAN header).
 868  *
 869  *      - If it is OFP_VLAN_NONE, 'flow->vlan_tci' is set to match a packet
 870  *        without a VLAN tag.
 871  *
 872  *      - Other values of 'vid' should not be used. */
 873 void
 874 flow_set_dl_vlan(struct flow *flow, ovs_be16 vid)
 875 {
 876     if (vid == htons(OFP10_VLAN_NONE)) {
 877         flow->vlan_tci = htons(0);
 878     } else {
 879         vid &= htons(VLAN_VID_MASK);
 880         flow->vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
 881         flow->vlan_tci |= htons(VLAN_CFI) | vid;
 882     }
 883 }
 884
 885 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
 886  * OpenFlow 1.2 "vlan_vid" value, that is, the low 13 bits of 'vlan_tci' (VID
 887  * plus CFI). */
 888 void
 889 flow_set_vlan_vid(struct flow *flow, ovs_be16 vid)
 890 {
 891     ovs_be16 mask = htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
 892     flow->vlan_tci &= ~mask;
 893     flow->vlan_tci |= vid & mask;
 894 }
 895
 896 /* Sets the VLAN PCP that 'flow' matches to 'pcp', which should be in the
 897  * range 0...7.
 898  *
 899  * This function has no effect on the VLAN ID that 'flow' matches.
 900  *
 901  * After calling this function, 'flow' will not match packets without a VLAN
 902  * header. */
 903 void
 904 flow_set_vlan_pcp(struct flow *flow, uint8_t pcp)
 905 {
 906     pcp &= 0x07;
 907     flow->vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
 908     flow->vlan_tci |= htons((pcp << VLAN_PCP_SHIFT) | VLAN_CFI);
 909 }
 910
 911 /* Sets the MPLS Label that 'flow' matches to 'label', which is interpreted
 912  * as an OpenFlow 1.1 "mpls_label" value. */
 913 void
 914 flow_set_mpls_label(struct flow *flow, ovs_be32 label)
 915 {
 916     set_mpls_lse_label(&flow->mpls_lse, label);
 917 }
 918
 919 /* Sets the MPLS TTL that 'flow' matches to 'ttl', which should be in the
 920  * range 0...255. */
 921 void
 922 flow_set_mpls_ttl(struct flow *flow, uint8_t ttl)
 923 {
 924     set_mpls_lse_ttl(&flow->mpls_lse, ttl);
 925 }
 926
 927 /* Sets the MPLS TC that 'flow' matches to 'tc', which should be in the
 928  * range 0...7. */
 929 void
 930 flow_set_mpls_tc(struct flow *flow, uint8_t tc)
 931 {
 932     set_mpls_lse_tc(&flow->mpls_lse, tc);
 933 }
 934
 935 /* Sets the MPLS BOS bit that 'flow' matches to which should be 0 or 1. */
 936 void
 937 flow_set_mpls_bos(struct flow *flow, uint8_t bos)
 938 {
 939     set_mpls_lse_bos(&flow->mpls_lse, bos);
 940 }
 941
 942 /* Puts into 'b' a packet that flow_extract() would parse as having the given
 943  * 'flow'.
 944  *
 945  * (This is useful only for testing, obviously, and the packet isn't really
 946  * valid. It hasn't got some checksums filled in, for one, and lots of fields
 947  * are just zeroed.) */
 948 void
 949 flow_compose(struct ofpbuf *b, const struct flow *flow)
 950 {
 951     eth_compose(b, flow->dl_dst, flow->dl_src, ntohs(flow->dl_type), 0);
 952     if (flow->dl_type == htons(FLOW_DL_TYPE_NONE)) {
 953         struct eth_header *eth = b->l2;
 954         eth->eth_type = htons(b->size);
 955         return;
 956     }
 957
 958     if (flow->vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
 959         eth_push_vlan(b, flow->vlan_tci);
 960     }
 961
 962     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
 963         struct ip_header *ip;
 964
 965         b->l3 = ip = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *ip);
 966         ip->ip_ihl_ver = IP_IHL_VER(5, 4);
 967         ip->ip_tos = flow->nw_tos;
 968         ip->ip_ttl = flow->nw_ttl;
 969         ip->ip_proto = flow->nw_proto;
 970         ip->ip_src = flow->nw_src;
 971         ip->ip_dst = flow->nw_dst;
 972
 973         if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
 974             ip->ip_frag_off |= htons(IP_MORE_FRAGMENTS);
 975             if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER) {
 976                 ip->ip_frag_off |= htons(100);
 977             }
 978         }
 979         if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY)
 980             || !(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER)) {
 981             if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
 982                 struct tcp_header *tcp;
 983
 984                 b->l4 = tcp = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *tcp);
 985                 tcp->tcp_src = flow->tp_src;
 986                 tcp->tcp_dst = flow->tp_dst;
 987                 tcp->tcp_ctl = TCP_CTL(0, 5);
 988             } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
 989                 struct udp_header *udp;
 990
 991                 b->l4 = udp = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *udp);
 992                 udp->udp_src = flow->tp_src;
 993                 udp->udp_dst = flow->tp_dst;
 994             } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP) {
 995                 struct icmp_header *icmp;
 996
 997                 b->l4 = icmp = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *icmp);
 998                 icmp->icmp_type = ntohs(flow->tp_src);
 999                 icmp->icmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
1000                 icmp->icmp_csum = csum(icmp, ICMP_HEADER_LEN);
1001             }
1002         }
1003
1004         ip = b->l3;
1005         ip->ip_tot_len = htons((uint8_t *) b->data + b->size
1006                                - (uint8_t *) b->l3);
1007         ip->ip_csum = csum(ip, sizeof *ip);
1008     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1009         /* XXX */
1010     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1011                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1012         struct arp_eth_header *arp;
1013
1014         b->l3 = arp = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *arp);
1015         arp->ar_hrd = htons(1);
1016         arp->ar_pro = htons(ETH_TYPE_IP);
1017         arp->ar_hln = ETH_ADDR_LEN;
1018         arp->ar_pln = 4;
1019         arp->ar_op = htons(flow->nw_proto);
1020
1021         if (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST ||
1022             flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY) {
1023             arp->ar_spa = flow->nw_src;
1024             arp->ar_tpa = flow->nw_dst;
1025             memcpy(arp->ar_sha, flow->arp_sha, ETH_ADDR_LEN);
1026             memcpy(arp->ar_tha, flow->arp_tha, ETH_ADDR_LEN);
1027         }
1028     }
1029
1030     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1031         b->l2_5 = b->l3;
1032         push_mpls(b, flow->dl_type, flow->mpls_lse);
1033     }
1034 }
1035 \f
1036 /* Compressed flow. */
1037
1038 static int
1039 miniflow_n_values(const struct miniflow *flow)
1040 {
1041     int n, i;
1042
1043     n = 0;
1044     for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
1045         n += popcount(flow->map[i]);
1046     }
1047     return n;
1048 }
1049
1050 static uint32_t *
1051 miniflow_alloc_values(struct miniflow *flow, int n)
1052 {
1053     if (n <= MINI_N_INLINE) {
1054         return flow->inline_values;
1055     } else {
1056         COVERAGE_INC(miniflow_malloc);
1057         return xmalloc(n * sizeof *flow->values);
1058     }
1059 }
1060
1061 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'.  The caller must eventually free 'dst'
1062  * with miniflow_destroy(). */
1063 void
1064 miniflow_init(struct miniflow *dst, const struct flow *src)
1065 {
1066     const uint32_t *src_u32 = (const uint32_t *) src;
1067     unsigned int ofs;
1068     unsigned int i;
1069     int n;
1070
1071     /* Initialize dst->map, counting the number of nonzero elements. */
1072     n = 0;
1073     memset(dst->map, 0, sizeof dst->map);
1074     for (i = 0; i < FLOW_U32S; i++) {
1075         if (src_u32[i]) {
1076             dst->map[i / 32] |= 1u << (i % 32);
1077             n++;
1078         }
1079     }
1080
1081     /* Initialize dst->values. */
1082     dst->values = miniflow_alloc_values(dst, n);
1083     ofs = 0;
1084     for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
1085         uint32_t map;
1086
1087         for (map = dst->map[i]; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
1088             dst->values[ofs++] = src_u32[raw_ctz(map) + i * 32];
1089         }
1090     }
1091 }
1092
1093 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'.  The caller must eventually free 'dst'
1094  * with miniflow_destroy(). */
1095 void
1096 miniflow_clone(struct miniflow *dst, const struct miniflow *src)
1097 {
1098     int n = miniflow_n_values(src);
1099     memcpy(dst->map, src->map, sizeof dst->map);
1100     dst->values = miniflow_alloc_values(dst, n);
1101     memcpy(dst->values, src->values, n * sizeof *dst->values);
1102 }
1103
1104 /* Frees any memory owned by 'flow'.  Does not free the storage in which 'flow'
1105  * itself resides; the caller is responsible for that. */
1106 void
1107 miniflow_destroy(struct miniflow *flow)
1108 {
1109     if (flow->values != flow->inline_values) {
1110         free(flow->values);
1111     }
1112 }
1113
1114 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'. */
1115 void
1116 miniflow_expand(const struct miniflow *src, struct flow *dst)
1117 {
1118     memset(dst, 0, sizeof *dst);
1119     flow_union_with_miniflow(dst, src);
1120 }
1121
1122 static const uint32_t *
1123 miniflow_get__(const struct miniflow *flow, unsigned int u32_ofs)
1124 {
1125     if (!(flow->map[u32_ofs / 32] & (1u << (u32_ofs % 32)))) {
1126         static const uint32_t zero = 0;
1127         return &zero;
1128     } else {
1129         const uint32_t *p = flow->values;
1130
1131         BUILD_ASSERT(MINI_N_MAPS == 2);
1132         if (u32_ofs < 32) {
1133             p += popcount(flow->map[0] & ((1u << u32_ofs) - 1));
1134         } else {
1135             p += popcount(flow->map[0]);
1136             p += popcount(flow->map[1] & ((1u << (u32_ofs - 32)) - 1));
1137         }
1138         return p;
1139     }
1140 }
1141
1142 /* Returns the uint32_t that would be at byte offset '4 * u32_ofs' if 'flow'
1143  * were expanded into a "struct flow". */
1144 uint32_t
1145 miniflow_get(const struct miniflow *flow, unsigned int u32_ofs)
1146 {
1147     return *miniflow_get__(flow, u32_ofs);
1148 }
1149
1150 /* Returns the ovs_be16 that would be at byte offset 'u8_ofs' if 'flow' were
1151  * expanded into a "struct flow". */
1152 static ovs_be16
1153 miniflow_get_be16(const struct miniflow *flow, unsigned int u8_ofs)
1154 {
1155     const uint32_t *u32p = miniflow_get__(flow, u8_ofs / 4);
1156     const ovs_be16 *be16p = (const ovs_be16 *) u32p;
1157     return be16p[u8_ofs % 4 != 0];
1158 }
1159
1160 /* Returns the VID within the vlan_tci member of the "struct flow" represented
1161  * by 'flow'. */
1162 uint16_t
1163 miniflow_get_vid(const struct miniflow *flow)
1164 {
1165     ovs_be16 tci = miniflow_get_be16(flow, offsetof(struct flow, vlan_tci));
1166     return vlan_tci_to_vid(tci);
1167 }
1168
1169 /* Returns true if 'a' and 'b' are the same flow, false otherwise.  */
1170 bool
1171 miniflow_equal(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b)
1172 {
1173     int i;
1174
1175     for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
1176         if (a->map[i] != b->map[i]) {
1177             return false;
1178         }
1179     }
1180
1181     return !memcmp(a->values, b->values,
1182                    miniflow_n_values(a) * sizeof *a->values);
1183 }
1184
1185 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal at the places where there are 1-bits
1186  * in 'mask', false if they differ. */
1187 bool
1188 miniflow_equal_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b,
1189                            const struct minimask *mask)
1190 {
1191     const uint32_t *p;
1192     int i;
1193
1194     p = mask->masks.values;
1195     for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
1196         uint32_t map;
1197
1198         for (map = mask->masks.map[i]; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
1199             int ofs = raw_ctz(map) + i * 32;
1200
1201             if ((miniflow_get(a, ofs) ^ miniflow_get(b, ofs)) & *p) {
1202                 return false;
1203             }
1204             p++;
1205         }
1206     }
1207
1208     return true;
1209 }
1210
1211 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal at the places where there are 1-bits
1212  * in 'mask', false if they differ. */
1213 bool
1214 miniflow_equal_flow_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct flow *b,
1215                                 const struct minimask *mask)
1216 {
1217     const uint32_t *b_u32 = (const uint32_t *) b;
1218     const uint32_t *p;
1219     int i;
1220
1221     p = mask->masks.values;
1222     for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
1223         uint32_t map;
1224
1225         for (map = mask->masks.map[i]; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
1226             int ofs = raw_ctz(map) + i * 32;
1227
1228             if ((miniflow_get(a, ofs) ^ b_u32[ofs]) & *p) {
1229                 return false;
1230             }
1231             p++;
1232         }
1233     }
1234
1235     return true;
1236 }
1237
1238 /* Returns a hash value for 'flow', given 'basis'. */
1239 uint32_t
1240 miniflow_hash(const struct miniflow *flow, uint32_t basis)
1241 {
1242     BUILD_ASSERT_DECL(MINI_N_MAPS == 2);
1243     return hash_3words(flow->map[0], flow->map[1],
1244                        hash_words(flow->values, miniflow_n_values(flow),
1245                                   basis));
1246 }
1247
1248 /* Returns a hash value for the bits of 'flow' where there are 1-bits in
1249  * 'mask', given 'basis'.
1250  *
1251  * The hash values returned by this function are the same as those returned by
1252  * flow_hash_in_minimask(), only the form of the arguments differ. */
1253 uint32_t
1254 miniflow_hash_in_minimask(const struct miniflow *flow,
1255                           const struct minimask *mask, uint32_t basis)
1256 {
1257     const uint32_t *p = mask->masks.values;
1258     uint32_t hash;
1259     int i;
1260
1261     hash = basis;
1262     for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
1263         uint32_t map;
1264
1265         for (map = mask->masks.map[i]; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
1266             int ofs = raw_ctz(map) + i * 32;
1267
1268             hash = mhash_add(hash, miniflow_get(flow, ofs) & *p);
1269             p++;
1270         }
1271     }
1272
1273     return mhash_finish(hash, (p - mask->masks.values) * 4);
1274 }
1275
1276 /* Returns a hash value for the bits of 'flow' where there are 1-bits in
1277  * 'mask', given 'basis'.
1278  *
1279  * The hash values returned by this function are the same as those returned by
1280  * miniflow_hash_in_minimask(), only the form of the arguments differ. */
1281 uint32_t
1282 flow_hash_in_minimask(const struct flow *flow, const struct minimask *mask,
1283                       uint32_t basis)
1284 {
1285     const uint32_t *flow_u32 = (const uint32_t *) flow;
1286     const uint32_t *p = mask->masks.values;
1287     uint32_t hash;
1288     int i;
1289
1290     hash = basis;
1291     for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
1292         uint32_t map;
1293
1294         for (map = mask->masks.map[i]; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
1295             int ofs = raw_ctz(map) + i * 32;
1296
1297             hash = mhash_add(hash, flow_u32[ofs] & *p);
1298             p++;
1299         }
1300     }
1301
1302     return mhash_finish(hash, (p - mask->masks.values) * 4);
1303 }
1304 \f
1305 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'.  The caller must eventually free 'dst'
1306  * with minimask_destroy(). */
1307 void
1308 minimask_init(struct minimask *mask, const struct flow_wildcards *wc)
1309 {
1310     miniflow_init(&mask->masks, &wc->masks);
1311 }
1312
1313 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'.  The caller must eventually free 'dst'
1314  * with minimask_destroy(). */
1315 void
1316 minimask_clone(struct minimask *dst, const struct minimask *src)
1317 {
1318     miniflow_clone(&dst->masks, &src->masks);
1319 }
1320
1321 /* Initializes 'dst_' as the bit-wise "and" of 'a_' and 'b_'.
1322  *
1323  * The caller must provide room for FLOW_U32S "uint32_t"s in 'storage', for use
1324  * by 'dst_'.  The caller must *not* free 'dst_' with minimask_destroy(). */
1325 void
1326 minimask_combine(struct minimask *dst_,
1327                  const struct minimask *a_, const struct minimask *b_,
1328                  uint32_t storage[FLOW_U32S])
1329 {
1330     struct miniflow *dst = &dst_->masks;
1331     const struct miniflow *a = &a_->masks;
1332     const struct miniflow *b = &b_->masks;
1333     int i, n;
1334
1335     n = 0;
1336     dst->values = storage;
1337     for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
1338         uint32_t map;
1339
1340         dst->map[i] = 0;
1341         for (map = a->map[i] & b->map[i]; map;
1342              map = zero_rightmost_1bit(map)) {
1343             int ofs = raw_ctz(map) + i * 32;
1344             uint32_t mask = miniflow_get(a, ofs) & miniflow_get(b, ofs);
1345
1346             if (mask) {
1347                 dst->map[i] |= rightmost_1bit(map);
1348                 dst->values[n++] = mask;
1349             }
1350         }
1351     }
1352 }
1353
1354 /* Frees any memory owned by 'mask'.  Does not free the storage in which 'mask'
1355  * itself resides; the caller is responsible for that. */
1356 void
1357 minimask_destroy(struct minimask *mask)
1358 {
1359     miniflow_destroy(&mask->masks);
1360 }
1361
1362 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'. */
1363 void
1364 minimask_expand(const struct minimask *mask, struct flow_wildcards *wc)
1365 {
1366     miniflow_expand(&mask->masks, &wc->masks);
1367 }
1368
1369 /* Returns the uint32_t that would be at byte offset '4 * u32_ofs' if 'mask'
1370  * were expanded into a "struct flow_wildcards". */
1371 uint32_t
1372 minimask_get(const struct minimask *mask, unsigned int u32_ofs)
1373 {
1374     return miniflow_get(&mask->masks, u32_ofs);
1375 }
1376
1377 /* Returns the VID mask within the vlan_tci member of the "struct
1378  * flow_wildcards" represented by 'mask'. */
1379 uint16_t
1380 minimask_get_vid_mask(const struct minimask *mask)
1381 {
1382     return miniflow_get_vid(&mask->masks);
1383 }
1384
1385 /* Returns true if 'a' and 'b' are the same flow mask, false otherwise.  */
1386 bool
1387 minimask_equal(const struct minimask *a, const struct minimask *b)
1388 {
1389     return miniflow_equal(&a->masks, &b->masks);
1390 }
1391
1392 /* Returns a hash value for 'mask', given 'basis'. */
1393 uint32_t
1394 minimask_hash(const struct minimask *mask, uint32_t basis)
1395 {
1396     return miniflow_hash(&mask->masks, basis);
1397 }
1398
1399 /* Returns true if at least one bit is wildcarded in 'a_' but not in 'b_',
1400  * false otherwise. */
1401 bool
1402 minimask_has_extra(const struct minimask *a_, const struct minimask *b_)
1403 {
1404     const struct miniflow *a = &a_->masks;
1405     const struct miniflow *b = &b_->masks;
1406     int i;
1407
1408     for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
1409         uint32_t map;
1410
1411         for (map = a->map[i] | b->map[i]; map;
1412              map = zero_rightmost_1bit(map)) {
1413             int ofs = raw_ctz(map) + i * 32;
1414             uint32_t a_u32 = miniflow_get(a, ofs);
1415             uint32_t b_u32 = miniflow_get(b, ofs);
1416
1417             if ((a_u32 & b_u32) != b_u32) {
1418                 return true;
1419             }
1420         }
1421     }
1422
1423     return false;
1424 }
1425
1426 /* Returns true if 'mask' matches every packet, false if 'mask' fixes any bits
1427  * or fields. */
1428 bool
1429 minimask_is_catchall(const struct minimask *mask_)
1430 {
1431     const struct miniflow *mask = &mask_->masks;
1432
1433     BUILD_ASSERT(MINI_N_MAPS == 2);
1434     return !(mask->map[0] | mask->map[1]);
1435 }