flow: Add mf_is_l3_or_higher()
[sliver-openvswitch.git] / lib / meta-flow.h
index 6aa4a1f..d02d320 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2011 Nicira Networks.
+ * Copyright (c) 2011, 2012, 2013 Nicira, Inc.
  *
  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
  * you may not use this file except in compliance with the License.
 #ifndef META_FLOW_H
 #define META_FLOW_H 1
 
+#include <sys/types.h>
+#include <netinet/in.h>
 #include <netinet/ip6.h>
 #include "flow.h"
+#include "ofp-errors.h"
+#include "ofp-util.h"
 #include "packets.h"
+#include "util.h"
 
-struct cls_rule;
 struct ds;
+struct match;
 
 /* The comment on each of these indicates the member in "union mf_value" used
  * to represent its value. */
-enum mf_field_id {
+enum OVS_PACKED_ENUM mf_field_id {
     /* Metadata. */
+    MFF_DP_HASH,                /* be32 */
+    MFF_RECIRC_ID,              /* be32 */
     MFF_TUN_ID,                 /* be64 */
+    MFF_TUN_SRC,                /* be32 */
+    MFF_TUN_DST,                /* be32 */
+    MFF_TUN_FLAGS,              /* be16 */
+    MFF_TUN_TTL,                /* u8 */
+    MFF_TUN_TOS,                /* u8 */
+    MFF_METADATA,               /* be64 */
     MFF_IN_PORT,                /* be16 */
+    MFF_IN_PORT_OXM,            /* be32 */
+    MFF_SKB_PRIORITY,           /* be32 */
+    MFF_PKT_MARK,               /* be32 */
 
 #if FLOW_N_REGS > 0
     MFF_REG0,                   /* be32 */
@@ -44,7 +60,16 @@ enum mf_field_id {
     MFF_REG3,                   /* be32 */
 #endif
 #if FLOW_N_REGS > 4
-#error
+    MFF_REG4,                   /* be32 */
+#endif
+#if FLOW_N_REGS > 5
+    MFF_REG5,                   /* be32 */
+#endif
+#if FLOW_N_REGS > 6
+    MFF_REG6,                   /* be32 */
+#endif
+#if FLOW_N_REGS > 7
+    MFF_REG7,                   /* be32 */
 #endif
 
     /* L2. */
@@ -53,18 +78,41 @@ enum mf_field_id {
     MFF_ETH_TYPE,               /* be16 */
 
     MFF_VLAN_TCI,               /* be16 */
-    MFF_VLAN_VID,               /* be16 */
-    MFF_VLAN_PCP,               /* u8 */
+    MFF_DL_VLAN,                /* be16 (OpenFlow 1.0 compatibility) */
+    MFF_VLAN_VID,               /* be16 (OpenFlow 1.2 compatibility) */
+    MFF_DL_VLAN_PCP,            /* u8 (OpenFlow 1.0 compatibility) */
+    MFF_VLAN_PCP,               /* be16 (OpenFlow 1.2 compatibility) */
+
+    /* L2.5 */
+    MFF_MPLS_LABEL,             /* be32 */
+    MFF_MPLS_TC,                /* u8 */
+    MFF_MPLS_BOS,               /* u8 */
 
     /* L3. */
+    /* Update mf_is_l3_or_higher() if MFF_IPV4_SRC is
+     * no longer the first element for a field of layer 3 or higher */
     MFF_IPV4_SRC,               /* be32 */
     MFF_IPV4_DST,               /* be32 */
 
     MFF_IPV6_SRC,               /* ipv6 */
     MFF_IPV6_DST,               /* ipv6 */
+    MFF_IPV6_LABEL,             /* be32 */
 
+    /* The IPv4/IPv6 DSCP field has two different views:
+     *
+     *   - MFF_IP_DSCP has the DSCP in bits 2-7, their bit positions in the
+     *     IPv4 and IPv6 "traffic class" field, as used in OpenFlow 1.0 and 1.1
+     *     flow format and in NXM's NXM_OF_IP_TOS
+     *
+     *   - MFF_IP_DSCP has the DSCP in bits 0-5, shifted right two bits from
+     *     their positions in the IPv4 and IPv6 "traffic class" field, as used
+     *     in OpenFlow 1.2+ OXM's OXM_OF_IP_DSCP. */
     MFF_IP_PROTO,               /* u8 (used for IPv4 or IPv6) */
-    MFF_IP_TOS,                 /* u8 (used for IPv4 or IPv6) */
+    MFF_IP_DSCP,                /* u8 (used for IPv4 or IPv6) */
+    MFF_IP_DSCP_SHIFTED,        /* u8 (used for IPv4 or IPv6) (OF1.2 compat) */
+    MFF_IP_ECN,                 /* u8 (used for IPv4 or IPv6) */
+    MFF_IP_TTL,                 /* u8 (used for IPv4 or IPv6) */
+    MFF_IP_FRAG,                /* u8 (used for IPv4 or IPv6) */
 
     MFF_ARP_OP,                 /* be16 */
     MFF_ARP_SPA,                /* be32 */
@@ -75,12 +123,20 @@ enum mf_field_id {
     /* L4. */
     MFF_TCP_SRC,                /* be16 (used for IPv4 or IPv6) */
     MFF_TCP_DST,                /* be16 (used for IPv4 or IPv6) */
+    MFF_TCP_FLAGS,              /* be16, 12 bits (4 MSB zeroed,
+                                 * used for IPv4 or IPv6) */
 
     MFF_UDP_SRC,                /* be16 (used for IPv4 or IPv6) */
     MFF_UDP_DST,                /* be16 (used for IPv4 or IPv6) */
 
-    MFF_ICMP_TYPE,              /* u8 (used for IPv4 or IPv6) */
-    MFF_ICMP_CODE,              /* u8 (used for IPv4 or IPv6) */
+    MFF_SCTP_SRC,               /* be16 (used for IPv4 or IPv6) */
+    MFF_SCTP_DST,               /* be16 (used for IPv4 or IPv6) */
+
+    MFF_ICMPV4_TYPE,            /* u8 */
+    MFF_ICMPV4_CODE,            /* u8 */
+
+    MFF_ICMPV6_TYPE,            /* u8 */
+    MFF_ICMPV6_CODE,            /* u8 */
 
     /* ICMPv6 Neighbor Discovery. */
     MFF_ND_TARGET,              /* ipv6 */
@@ -90,25 +146,64 @@ enum mf_field_id {
     MFF_N_IDS
 };
 
+/* Use this macro as CASE_MFF_REGS: in a switch statement to choose all of the
+ * MFF_REGx cases. */
+#if FLOW_N_REGS == 1
+# define CASE_MFF_REGS                                          \
+    case MFF_REG0
+#elif FLOW_N_REGS == 2
+# define CASE_MFF_REGS                                          \
+    case MFF_REG0: case MFF_REG1
+#elif FLOW_N_REGS == 3
+# define CASE_MFF_REGS                                          \
+    case MFF_REG0: case MFF_REG1: case MFF_REG2
+#elif FLOW_N_REGS == 4
+# define CASE_MFF_REGS                                          \
+    case MFF_REG0: case MFF_REG1: case MFF_REG2: case MFF_REG3
+#elif FLOW_N_REGS == 5
+# define CASE_MFF_REGS                                          \
+    case MFF_REG0: case MFF_REG1: case MFF_REG2: case MFF_REG3: \
+    case MFF_REG4
+#elif FLOW_N_REGS == 6
+# define CASE_MFF_REGS                                          \
+    case MFF_REG0: case MFF_REG1: case MFF_REG2: case MFF_REG3: \
+    case MFF_REG4: case MFF_REG5
+#elif FLOW_N_REGS == 7
+# define CASE_MFF_REGS                                          \
+    case MFF_REG0: case MFF_REG1: case MFF_REG2: case MFF_REG3: \
+    case MFF_REG4: case MFF_REG5: case MFF_REG6
+#elif FLOW_N_REGS == 8
+# define CASE_MFF_REGS                                          \
+    case MFF_REG0: case MFF_REG1: case MFF_REG2: case MFF_REG3: \
+    case MFF_REG4: case MFF_REG5: case MFF_REG6: case MFF_REG7
+#else
+# error
+#endif
+
 /* Prerequisites for matching a field.
  *
  * A field may only be matched if the correct lower-level protocols are also
  * matched.  For example, the TCP port may be matched only if the Ethernet type
  * matches ETH_TYPE_IP and the IP protocol matches IPPROTO_TCP. */
-enum mf_prereqs {
+enum OVS_PACKED_ENUM mf_prereqs {
     MFP_NONE,
 
     /* L2 requirements. */
     MFP_ARP,
+    MFP_VLAN_VID,
     MFP_IPV4,
     MFP_IPV6,
     MFP_IP_ANY,
 
+    /* L2.5 requirements. */
+    MFP_MPLS,
+
     /* L2+L3 requirements. */
     MFP_TCP,                    /* On IPv4 or IPv6. */
     MFP_UDP,                    /* On IPv4 or IPv6. */
+    MFP_SCTP,                   /* On IPv4 or IPv6. */
+    MFP_ICMPV4,
     MFP_ICMPV6,
-    MFP_ICMP_ANY,
 
     /* L2+L3+L4 requirements. */
     MFP_ND,
@@ -119,15 +214,13 @@ enum mf_prereqs {
 /* Forms of partial-field masking allowed for a field.
  *
  * Every field may be masked as a whole. */
-enum mf_maskable {
+enum OVS_PACKED_ENUM mf_maskable {
     MFM_NONE,                   /* No sub-field masking. */
     MFM_FULLY,                  /* Every bit is individually maskable. */
-    MFM_CIDR,                   /* Contiguous low-order bits may be masked. */
-    MFM_MCAST                   /* Byte 0, bit 0 is separately maskable. */
 };
 
 /* How to format or parse a field's value. */
-enum mf_string {
+enum OVS_PACKED_ENUM mf_string {
     /* Integer formats.
      *
      * The particular MFS_* constant sets the output format.  On input, either
@@ -139,7 +232,11 @@ enum mf_string {
     MFS_ETHERNET,
     MFS_IPV4,
     MFS_IPV6,
-    MFS_OFP_PORT                /* An OpenFlow port number or name. */
+    MFS_OFP_PORT,               /* An OpenFlow port number or name. */
+    MFS_OFP_PORT_OXM,           /* An OpenFlow port number or name (32-bit). */
+    MFS_FRAG,                   /* no, yes, first, later, not_later */
+    MFS_TNL_FLAGS,              /* FLOW_TNL_F_* flags */
+    MFS_TCP_FLAGS,              /* TCP_* flags */
 };
 
 struct mf_field {
@@ -150,33 +247,110 @@ struct mf_field {
 
     /* Size.
      *
-     * Most fields have n_bytes * 8 == n_bits.  There are only two exceptions
-     * currently: "dl_vlan" is 2 bytes but only 12 bits, and "dl_vlan_pcp" is
-     * 1 byte but only 3 bits. */
+     * Most fields have n_bytes * 8 == n_bits.  There are a few exceptions:
+     *
+     *     - "dl_vlan" is 2 bytes but only 12 bits.
+     *     - "dl_vlan_pcp" is 1 byte but only 3 bits.
+     *     - "is_frag" is 1 byte but only 2 bits.
+     *     - "ipv6_label" is 4 bytes but only 20 bits.
+     *     - "mpls_label" is 4 bytes but only 20 bits.
+     *     - "mpls_tc"    is 1 byte but only 3 bits.
+     *     - "mpls_bos"   is 1 byte but only 1 bit.
+     */
     unsigned int n_bytes;       /* Width of the field in bytes. */
     unsigned int n_bits;        /* Number of significant bits in field. */
 
     /* Properties. */
     enum mf_maskable maskable;
-    flow_wildcards_t fww_bit;   /* Either 0 or exactly one FWW_* bit. */
     enum mf_string string;
     enum mf_prereqs prereqs;
-    uint32_t nxm_header;        /* An NXM_* constant (a few fields have 0). */
+    bool writable;              /* May be written by actions? */
+
+    /* NXM and OXM properties.
+     *
+     * There are the following possibilities for these members for a given
+     * mf_field:
+     *
+     *   - Neither NXM nor OXM defines such a field: these members will all be
+     *     zero or NULL.
+     *
+     *   - NXM and OXM both define such a field: nxm_header and oxm_header will
+     *     both be nonzero and different, similarly for nxm_name and oxm_name.
+     *
+     *   - Only NXM or only OXM defines such a field: nxm_header and oxm_header
+     *     will both have the same value (either an OXM_* or NXM_* value) and
+     *     similarly for nxm_name and oxm_name.
+     *
+     * Thus, 'nxm_header' is the appropriate header to use when outputting an
+     * NXM formatted match, since it will be an NXM_* constant when possible
+     * for compatibility with OpenFlow implementations that expect that, with
+     * OXM_* constants used for fields that OXM adds.  Conversely, 'oxm_header'
+     * is the header to use when outputting an OXM formatted match. */
+    uint32_t nxm_header;        /* An NXM_* (or OXM_*) constant. */
+    const char *nxm_name;       /* The nxm_header constant's name. */
+    uint32_t oxm_header;        /* An OXM_* (or NXM_*) constant. */
+    const char *oxm_name;       /* The oxm_header constant's name */
+
+    /* Usable protocols.
+     * NXM and OXM are extensible, allowing later extensions to be sent in
+     * earlier protocol versions, so this does not necessarily correspond to
+     * the OpenFlow protocol version the field was introduced in.
+     * Also, some field types are tranparently mapped to each other via the
+     * struct flow (like vlan and dscp/tos fields), so each variant supports
+     * all protocols. */
+    enum ofputil_protocol usable_protocols; /* If fully/cidr masked. */
+    /* If partially/non-cidr masked. */
+    enum ofputil_protocol usable_protocols_bitwise;
+
+    int flow_be32ofs;  /* Field's be32 offset in "struct flow", if prefix tree
+                        * lookup is supported for the field, or -1. */
 };
 
 /* The representation of a field's value. */
 union mf_value {
-    uint8_t u8;
-    ovs_be16 be16;
-    ovs_be32 be32;
-    ovs_be64 be64;
-    uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
     struct in6_addr ipv6;
+    uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
+    ovs_be64 be64;
+    ovs_be32 be32;
+    ovs_be16 be16;
+    uint8_t u8;
+};
+BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(union mf_value) == 16);
+
+#define MF_EXACT_MASK_INITIALIZER { IN6ADDR_EXACT_INIT }
+
+/* Part of a field. */
+struct mf_subfield {
+    const struct mf_field *field;
+    unsigned int ofs;           /* Bit offset. */
+    unsigned int n_bits;        /* Number of bits. */
 };
 
+/* Data for some part of an mf_field.
+ *
+ * The data is stored "right-justified".  For example, if "union mf_subvalue
+ * value" contains NXM_OF_VLAN_TCI[0..11], then one could access the
+ * corresponding data in value.be16[7] as the bits in the mask htons(0xfff). */
+union mf_subvalue {
+    uint8_t u8[16];
+    ovs_be16 be16[8];
+    ovs_be32 be32[4];
+    ovs_be64 be64[2];
+};
+BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(union mf_value) == sizeof (union mf_subvalue));
+
 /* Finding mf_fields. */
-const struct mf_field *mf_from_id(enum mf_field_id);
 const struct mf_field *mf_from_name(const char *name);
+const struct mf_field *mf_from_nxm_header(uint32_t nxm_header);
+const struct mf_field *mf_from_nxm_name(const char *nxm_name);
+
+static inline const struct mf_field *
+mf_from_id(enum mf_field_id id)
+{
+    extern const struct mf_field mf_fields[MFF_N_IDS];
+    ovs_assert((unsigned int) id < MFF_N_IDS);
+    return &mf_fields[id];
+}
 
 /* Inspecting wildcarded bits. */
 bool mf_is_all_wild(const struct mf_field *, const struct flow_wildcards *);
@@ -187,7 +361,13 @@ void mf_get_mask(const struct mf_field *, const struct flow_wildcards *,
 
 /* Prerequisites. */
 bool mf_are_prereqs_ok(const struct mf_field *, const struct flow *);
-void mf_force_prereqs(const struct mf_field *, struct cls_rule *);
+void mf_mask_field_and_prereqs(const struct mf_field *, struct flow *mask);
+
+static inline bool
+mf_is_l3_or_higher(const struct mf_field *mf)
+{
+    return mf->id >= MFF_IPV4_SRC;
+}
 
 /* Field values. */
 bool mf_is_value_valid(const struct mf_field *, const union mf_value *value);
@@ -195,19 +375,42 @@ bool mf_is_value_valid(const struct mf_field *, const union mf_value *value);
 void mf_get_value(const struct mf_field *, const struct flow *,
                   union mf_value *value);
 void mf_set_value(const struct mf_field *, const union mf_value *value,
-                  struct cls_rule *);
+                  struct match *);
+void mf_set_flow_value(const struct mf_field *, const union mf_value *value,
+                       struct flow *);
+bool mf_is_zero(const struct mf_field *, const struct flow *);
+void mf_mask_field(const struct mf_field *, struct flow *);
 
-void mf_get(const struct mf_field *, const struct cls_rule *,
+void mf_get(const struct mf_field *, const struct match *,
             union mf_value *value, union mf_value *mask);
-void mf_set(const struct mf_field *,
-            const union mf_value *value, const union mf_value *mask,
-            struct cls_rule *);
-void mf_set_subfield(const struct mf_field *, uint64_t value, unsigned int ofs,
-                     unsigned int n_bits, struct cls_rule *);
 
-void mf_set_wild(const struct mf_field *, struct cls_rule *);
+/* Returns the set of usable protocols. */
+enum ofputil_protocol mf_set(const struct mf_field *,
+                             const union mf_value *value,
+                             const union mf_value *mask,
+                             struct match *);
+
+void mf_set_wild(const struct mf_field *, struct match *);
+
+/* Subfields. */
+void mf_write_subfield_flow(const struct mf_subfield *,
+                            const union mf_subvalue *, struct flow *);
+void mf_write_subfield(const struct mf_subfield *, const union mf_subvalue *,
+                       struct match *);
+
+void mf_read_subfield(const struct mf_subfield *, const struct flow *,
+                      union mf_subvalue *);
+uint64_t mf_get_subfield(const struct mf_subfield *, const struct flow *);
+
+
+void mf_format_subfield(const struct mf_subfield *, struct ds *);
+char *mf_parse_subfield__(struct mf_subfield *sf, const char **s)
+    WARN_UNUSED_RESULT;
+char *mf_parse_subfield(struct mf_subfield *, const char *s)
+    WARN_UNUSED_RESULT;
 
-void mf_random_value(const struct mf_field *, union mf_value *value);
+enum ofperr mf_check_src(const struct mf_subfield *, const struct flow *);
+enum ofperr mf_check_dst(const struct mf_subfield *, const struct flow *);
 
 /* Parsing and formatting. */
 char *mf_parse(const struct mf_field *, const char *,
@@ -216,5 +419,6 @@ char *mf_parse_value(const struct mf_field *, const char *, union mf_value *);
 void mf_format(const struct mf_field *,
                const union mf_value *value, const union mf_value *mask,
                struct ds *);
+void mf_format_subvalue(const union mf_subvalue *subvalue, struct ds *s);
 
 #endif /* meta-flow.h */