Setting tag sliver-openvswitch-2.2.90-1
[sliver-openvswitch.git] / lib / nx-match.c
index ef166c7..3839f19 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2010, 2011, 2012 Nicira Networks.
+ * Copyright (c) 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 Nicira, Inc.
  *
  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
  * you may not use this file except in compliance with the License.
@@ -23,6 +23,7 @@
 #include "classifier.h"
 #include "dynamic-string.h"
 #include "meta-flow.h"
+#include "ofp-actions.h"
 #include "ofp-errors.h"
 #include "ofp-util.h"
 #include "ofpbuf.h"
@@ -66,7 +67,8 @@ nx_entry_ok(const void *p, unsigned int match_len)
 
     if (match_len < 4) {
         if (match_len) {
-            VLOG_DBG_RL(&rl, "nx_match ends with partial nxm_header");
+            VLOG_DBG_RL(&rl, "nx_match ends with partial (%u-byte) nxm_header",
+                        match_len);
         }
         return 0;
     }
@@ -88,28 +90,47 @@ nx_entry_ok(const void *p, unsigned int match_len)
     return header;
 }
 
+/* Given NXM/OXM value 'value' and mask 'mask', each 'width' bytes long,
+ * checks for any 1-bit in the value where there is a 0-bit in the mask.  If it
+ * finds one, logs a warning. */
+static void
+check_mask_consistency(const uint8_t *p, const struct mf_field *mf)
+{
+    unsigned int width = mf->n_bytes;
+    const uint8_t *value = p + 4;
+    const uint8_t *mask = p + 4 + width;
+    unsigned int i;
+
+    for (i = 0; i < width; i++) {
+        if (value[i] & ~mask[i]) {
+            if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
+                char *s = nx_match_to_string(p, width * 2 + 4);
+                VLOG_WARN_RL(&rl, "NXM/OXM entry %s has 1-bits in value for "
+                             "bits wildcarded by the mask.  (Future versions "
+                             "of OVS may report this as an OpenFlow error.)",
+                             s);
+                break;
+            }
+        }
+    }
+}
+
 static enum ofperr
-nx_pull_match__(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len, bool strict,
-                uint16_t priority, struct cls_rule *rule,
-                ovs_be64 *cookie, ovs_be64 *cookie_mask)
+nx_pull_raw(const uint8_t *p, unsigned int match_len, bool strict,
+            struct match *match, ovs_be64 *cookie, ovs_be64 *cookie_mask)
 {
     uint32_t header;
-    uint8_t *p;
 
-    assert((cookie != NULL) == (cookie_mask != NULL));
+    ovs_assert((cookie != NULL) == (cookie_mask != NULL));
 
-    p = ofpbuf_try_pull(b, ROUND_UP(match_len, 8));
-    if (!p) {
-        VLOG_DBG_RL(&rl, "nx_match length %u, rounded up to a "
-                    "multiple of 8, is longer than space in message (max "
-                    "length %zu)", match_len, b->size);
-        return OFPERR_OFPBRC_BAD_LEN;
-    }
-
-    cls_rule_init_catchall(rule, priority);
+    match_init_catchall(match);
     if (cookie) {
         *cookie = *cookie_mask = htonll(0);
     }
+    if (!match_len) {
+        return 0;
+    }
+
     for (;
          (header = nx_entry_ok(p, match_len)) != 0;
          p += 4 + NXM_LENGTH(header), match_len -= 4 + NXM_LENGTH(header)) {
@@ -119,33 +140,34 @@ nx_pull_match__(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len, bool strict,
         mf = mf_from_nxm_header(header);
         if (!mf) {
             if (strict) {
-                error = OFPERR_NXBRC_NXM_BAD_TYPE;
+                error = OFPERR_OFPBMC_BAD_FIELD;
             } else {
                 continue;
             }
-        } else if (!mf_are_prereqs_ok(mf, &rule->flow)) {
-            error = OFPERR_NXBRC_NXM_BAD_PREREQ;
-        } else if (!mf_is_all_wild(mf, &rule->wc)) {
-            error = OFPERR_NXBRC_NXM_DUP_TYPE;
+        } else if (!mf_are_prereqs_ok(mf, &match->flow)) {
+            error = OFPERR_OFPBMC_BAD_PREREQ;
+        } else if (!mf_is_all_wild(mf, &match->wc)) {
+            error = OFPERR_OFPBMC_DUP_FIELD;
         } else {
             unsigned int width = mf->n_bytes;
             union mf_value value;
 
             memcpy(&value, p + 4, width);
             if (!mf_is_value_valid(mf, &value)) {
-                error = OFPERR_NXBRC_NXM_BAD_VALUE;
+                error = OFPERR_OFPBMC_BAD_VALUE;
             } else if (!NXM_HASMASK(header)) {
                 error = 0;
-                mf_set_value(mf, &value, rule);
+                mf_set_value(mf, &value, match);
             } else {
                 union mf_value mask;
 
                 memcpy(&mask, p + 4 + width, width);
                 if (!mf_is_mask_valid(mf, &mask)) {
-                    error = OFPERR_NXBRC_NXM_BAD_MASK;
+                    error = OFPERR_OFPBMC_BAD_MASK;
                 } else {
                     error = 0;
-                    mf_set(mf, &value, &mask, rule);
+                    check_mask_consistency(p, mf);
+                    mf_set(mf, &value, &mask, match);
                 }
             }
         }
@@ -153,7 +175,7 @@ nx_pull_match__(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len, bool strict,
         /* Check if the match is for a cookie rather than a classifier rule. */
         if ((header == NXM_NX_COOKIE || header == NXM_NX_COOKIE_W) && cookie) {
             if (*cookie_mask) {
-                error = OFPERR_NXBRC_NXM_DUP_TYPE;
+                error = OFPERR_OFPBMC_DUP_FIELD;
             } else {
                 unsigned int width = sizeof *cookie;
 
@@ -161,7 +183,7 @@ nx_pull_match__(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len, bool strict,
                 if (NXM_HASMASK(header)) {
                     memcpy(cookie_mask, p + 4 + width, width);
                 } else {
-                    *cookie_mask = htonll(UINT64_MAX);
+                    *cookie_mask = OVS_BE64_MAX;
                 }
                 error = 0;
             }
@@ -178,36 +200,104 @@ nx_pull_match__(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len, bool strict,
         }
     }
 
-    return match_len ? OFPERR_NXBRC_NXM_INVALID : 0;
+    return match_len ? OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN : 0;
+}
+
+static enum ofperr
+nx_pull_match__(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len, bool strict,
+                struct match *match,
+                ovs_be64 *cookie, ovs_be64 *cookie_mask)
+{
+    uint8_t *p = NULL;
+
+    if (match_len) {
+        p = ofpbuf_try_pull(b, ROUND_UP(match_len, 8));
+        if (!p) {
+            VLOG_DBG_RL(&rl, "nx_match length %u, rounded up to a "
+                        "multiple of 8, is longer than space in message (max "
+                        "length %"PRIu32")", match_len, ofpbuf_size(b));
+            return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
+        }
+    }
+
+    return nx_pull_raw(p, match_len, strict, match, cookie, cookie_mask);
 }
 
 /* Parses the nx_match formatted match description in 'b' with length
- * 'match_len'.  The results are stored in 'rule', which is initialized with
- * 'priority'.  If 'cookie' and 'cookie_mask' contain valid pointers, then the
- * cookie and mask will be stored in them if a "NXM_NX_COOKIE*" match is
- * defined.  Otherwise, 0 is stored in both.
+ * 'match_len'.  Stores the results in 'match'.  If 'cookie' and 'cookie_mask'
+ * are valid pointers, then stores the cookie and mask in them if 'b' contains
+ * a "NXM_NX_COOKIE*" match.  Otherwise, stores 0 in both.
  *
- * Fails with an error when encountering unknown NXM headers.
+ * Fails with an error upon encountering an unknown NXM header.
  *
  * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code. */
 enum ofperr
-nx_pull_match(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len,
-              uint16_t priority, struct cls_rule *rule,
+nx_pull_match(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len, struct match *match,
               ovs_be64 *cookie, ovs_be64 *cookie_mask)
 {
-    return nx_pull_match__(b, match_len, true, priority, rule, cookie,
-                           cookie_mask);
+    return nx_pull_match__(b, match_len, true, match, cookie, cookie_mask);
 }
 
-/* Behaves the same as nx_pull_match() with one exception.  Skips over unknown
- * NXM headers instead of failing with an error when they are encountered. */
+/* Behaves the same as nx_pull_match(), but skips over unknown NXM headers,
+ * instead of failing with an error. */
 enum ofperr
 nx_pull_match_loose(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len,
-                    uint16_t priority, struct cls_rule *rule,
+                    struct match *match,
                     ovs_be64 *cookie, ovs_be64 *cookie_mask)
 {
-    return nx_pull_match__(b, match_len, false, priority, rule, cookie,
-                           cookie_mask);
+    return nx_pull_match__(b, match_len, false, match, cookie, cookie_mask);
+}
+
+static enum ofperr
+oxm_pull_match__(struct ofpbuf *b, bool strict, struct match *match)
+{
+    struct ofp11_match_header *omh = ofpbuf_data(b);
+    uint8_t *p;
+    uint16_t match_len;
+
+    if (ofpbuf_size(b) < sizeof *omh) {
+        return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
+    }
+
+    match_len = ntohs(omh->length);
+    if (match_len < sizeof *omh) {
+        return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
+    }
+
+    if (omh->type != htons(OFPMT_OXM)) {
+        return OFPERR_OFPBMC_BAD_TYPE;
+    }
+
+    p = ofpbuf_try_pull(b, ROUND_UP(match_len, 8));
+    if (!p) {
+        VLOG_DBG_RL(&rl, "oxm length %u, rounded up to a "
+                    "multiple of 8, is longer than space in message (max "
+                    "length %"PRIu32")", match_len, ofpbuf_size(b));
+        return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
+    }
+
+    return nx_pull_raw(p + sizeof *omh, match_len - sizeof *omh,
+                       strict, match, NULL, NULL);
+}
+
+/* Parses the oxm formatted match description preceded by a struct
+ * ofp11_match_header in 'b'.  Stores the result in 'match'.
+ *
+ * Fails with an error when encountering unknown OXM headers.
+ *
+ * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code. */
+enum ofperr
+oxm_pull_match(struct ofpbuf *b, struct match *match)
+{
+    return oxm_pull_match__(b, true, match);
+}
+
+/* Behaves the same as oxm_pull_match() with one exception.  Skips over unknown
+ * OXM headers instead of failing with an error when they are encountered. */
+enum ofperr
+oxm_pull_match_loose(struct ofpbuf *b, struct match *match)
+{
+    return oxm_pull_match__(b, false, match);
 }
 \f
 /* nx_put_match() and helpers.
@@ -271,7 +361,7 @@ nxm_put_16m(struct ofpbuf *b, uint32_t header, ovs_be16 value, ovs_be16 mask)
     case 0:
         break;
 
-    case CONSTANT_HTONS(UINT16_MAX):
+    case OVS_BE16_MAX:
         nxm_put_16(b, header, value);
         break;
 
@@ -303,7 +393,7 @@ nxm_put_32m(struct ofpbuf *b, uint32_t header, ovs_be32 value, ovs_be32 mask)
     case 0:
         break;
 
-    case CONSTANT_HTONL(UINT32_MAX):
+    case OVS_BE32_MAX:
         nxm_put_32(b, header, value);
         break;
 
@@ -335,7 +425,7 @@ nxm_put_64m(struct ofpbuf *b, uint32_t header, ovs_be64 value, ovs_be64 mask)
     case 0:
         break;
 
-    case CONSTANT_HTONLL(UINT64_MAX):
+    case OVS_BE64_MAX:
         nxm_put_64(b, header, value);
         break;
 
@@ -354,20 +444,18 @@ nxm_put_eth(struct ofpbuf *b, uint32_t header,
 }
 
 static void
-nxm_put_eth_dst(struct ofpbuf *b,
-                flow_wildcards_t wc, const uint8_t value[ETH_ADDR_LEN])
+nxm_put_eth_masked(struct ofpbuf *b, uint32_t header,
+                   const uint8_t value[ETH_ADDR_LEN],
+                   const uint8_t mask[ETH_ADDR_LEN])
 {
-    switch (wc & (FWW_DL_DST | FWW_ETH_MCAST)) {
-    case FWW_DL_DST | FWW_ETH_MCAST:
-        break;
-    default:
-        nxm_put_header(b, NXM_OF_ETH_DST_W);
-        ofpbuf_put(b, value, ETH_ADDR_LEN);
-        ofpbuf_put(b, flow_wildcards_to_dl_dst_mask(wc), ETH_ADDR_LEN);
-        break;
-    case 0:
-        nxm_put_eth(b, NXM_OF_ETH_DST, value);
-        break;
+    if (!eth_addr_is_zero(mask)) {
+        if (eth_mask_is_exact(mask)) {
+            nxm_put_eth(b, header, value);
+        } else {
+            nxm_put_header(b, NXM_MAKE_WILD_HEADER(header));
+            ofpbuf_put(b, value, ETH_ADDR_LEN);
+            ofpbuf_put(b, mask, ETH_ADDR_LEN);
+        }
     }
 }
 
@@ -388,10 +476,10 @@ nxm_put_ipv6(struct ofpbuf *b, uint32_t header,
 }
 
 static void
-nxm_put_frag(struct ofpbuf *b, const struct cls_rule *cr)
+nxm_put_frag(struct ofpbuf *b, const struct match *match)
 {
-    uint8_t nw_frag = cr->flow.nw_frag;
-    uint8_t nw_frag_mask = cr->wc.nw_frag_mask;
+    uint8_t nw_frag = match->flow.nw_frag;
+    uint8_t nw_frag_mask = match->wc.masks.nw_frag;
 
     switch (nw_frag_mask) {
     case 0:
@@ -408,205 +496,282 @@ nxm_put_frag(struct ofpbuf *b, const struct cls_rule *cr)
     }
 }
 
-/* Appends to 'b' the nx_match format that expresses 'cr' (except for
- * 'cr->priority', because priority is not part of nx_match), plus enough
- * zero bytes to pad the nx_match out to a multiple of 8.  For Flow Mod
- * and Flow Stats Requests messages, a 'cookie' and 'cookie_mask' may be
- * supplied.  Otherwise, 'cookie_mask' should be zero.
+static void
+nxm_put_ip(struct ofpbuf *b, const struct match *match,
+           uint8_t icmp_proto, uint32_t icmp_type, uint32_t icmp_code,
+           bool oxm)
+{
+    const struct flow *flow = &match->flow;
+
+    nxm_put_frag(b, match);
+
+    if (match->wc.masks.nw_tos & IP_DSCP_MASK) {
+        if (oxm) {
+            nxm_put_8(b, OXM_OF_IP_DSCP, flow->nw_tos >> 2);
+        } else {
+            nxm_put_8(b, NXM_OF_IP_TOS, flow->nw_tos & IP_DSCP_MASK);
+        }
+    }
+
+    if (match->wc.masks.nw_tos & IP_ECN_MASK) {
+        nxm_put_8(b, oxm ? OXM_OF_IP_ECN : NXM_NX_IP_ECN,
+                  flow->nw_tos & IP_ECN_MASK);
+    }
+
+    if (!oxm && match->wc.masks.nw_ttl) {
+        nxm_put_8(b, NXM_NX_IP_TTL, flow->nw_ttl);
+    }
+
+    if (match->wc.masks.nw_proto) {
+        nxm_put_8(b, oxm ? OXM_OF_IP_PROTO : NXM_OF_IP_PROTO, flow->nw_proto);
+
+        if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
+            nxm_put_16m(b, oxm ? OXM_OF_TCP_SRC : NXM_OF_TCP_SRC,
+                        flow->tp_src, match->wc.masks.tp_src);
+            nxm_put_16m(b, oxm ? OXM_OF_TCP_DST : NXM_OF_TCP_DST,
+                        flow->tp_dst, match->wc.masks.tp_dst);
+            nxm_put_16m(b, NXM_NX_TCP_FLAGS,
+                        flow->tcp_flags, match->wc.masks.tcp_flags);
+        } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
+            nxm_put_16m(b, oxm ? OXM_OF_UDP_SRC : NXM_OF_UDP_SRC,
+                        flow->tp_src, match->wc.masks.tp_src);
+            nxm_put_16m(b, oxm ? OXM_OF_UDP_DST : NXM_OF_UDP_DST,
+                        flow->tp_dst, match->wc.masks.tp_dst);
+        } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
+            nxm_put_16m(b, OXM_OF_SCTP_SRC, flow->tp_src,
+                        match->wc.masks.tp_src);
+            nxm_put_16m(b, OXM_OF_SCTP_DST, flow->tp_dst,
+                        match->wc.masks.tp_dst);
+        } else if (flow->nw_proto == icmp_proto) {
+            if (match->wc.masks.tp_src) {
+                nxm_put_8(b, icmp_type, ntohs(flow->tp_src));
+            }
+            if (match->wc.masks.tp_dst) {
+                nxm_put_8(b, icmp_code, ntohs(flow->tp_dst));
+            }
+        }
+    }
+}
+
+/* Appends to 'b' the nx_match format that expresses 'match'.  For Flow Mod and
+ * Flow Stats Requests messages, a 'cookie' and 'cookie_mask' may be supplied.
+ * Otherwise, 'cookie_mask' should be zero.
  *
  * This function can cause 'b''s data to be reallocated.
  *
  * Returns the number of bytes appended to 'b', excluding padding.
  *
- * If 'cr' is a catch-all rule that matches every packet, then this function
+ * If 'match' is a catch-all rule that matches every packet, then this function
  * appends nothing to 'b' and returns 0. */
-int
-nx_put_match(struct ofpbuf *b, const struct cls_rule *cr,
-             ovs_be64 cookie, ovs_be64 cookie_mask)
+static int
+nx_put_raw(struct ofpbuf *b, bool oxm, const struct match *match,
+           ovs_be64 cookie, ovs_be64 cookie_mask)
 {
-    const flow_wildcards_t wc = cr->wc.wildcards;
-    const struct flow *flow = &cr->flow;
-    const size_t start_len = b->size;
+    const struct flow *flow = &match->flow;
+    const size_t start_len = ofpbuf_size(b);
     int match_len;
     int i;
 
-    BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 7);
+    BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 26);
 
     /* Metadata. */
-    if (!(wc & FWW_IN_PORT)) {
-        uint16_t in_port = flow->in_port;
-        nxm_put_16(b, NXM_OF_IN_PORT, htons(in_port));
+    if (match->wc.masks.dp_hash) {
+        if (!oxm) {
+            nxm_put_32m(b, NXM_NX_DP_HASH, htonl(flow->dp_hash),
+                        htonl(match->wc.masks.dp_hash));
+        }
     }
 
-    /* Ethernet. */
-    nxm_put_eth_dst(b, wc, flow->dl_dst);
-    if (!(wc & FWW_DL_SRC)) {
-        nxm_put_eth(b, NXM_OF_ETH_SRC, flow->dl_src);
-    }
-    if (!(wc & FWW_DL_TYPE)) {
-        nxm_put_16(b, NXM_OF_ETH_TYPE,
-                   ofputil_dl_type_to_openflow(flow->dl_type));
+    if (match->wc.masks.recirc_id) {
+        if (!oxm) {
+            nxm_put_32(b, NXM_NX_RECIRC_ID, htonl(flow->recirc_id));
+        }
     }
 
-    /* 802.1Q. */
-    nxm_put_16m(b, NXM_OF_VLAN_TCI, flow->vlan_tci, cr->wc.vlan_tci_mask);
-
-    /* L3. */
-    if (!(wc & FWW_DL_TYPE) && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
-        /* IP. */
-        nxm_put_32m(b, NXM_OF_IP_SRC, flow->nw_src, cr->wc.nw_src_mask);
-        nxm_put_32m(b, NXM_OF_IP_DST, flow->nw_dst, cr->wc.nw_dst_mask);
-        nxm_put_frag(b, cr);
-
-        if (!(wc & FWW_NW_DSCP)) {
-            nxm_put_8(b, NXM_OF_IP_TOS, flow->nw_tos & IP_DSCP_MASK);
+    if (match->wc.masks.in_port.ofp_port) {
+        ofp_port_t in_port = flow->in_port.ofp_port;
+        if (oxm) {
+            nxm_put_32(b, OXM_OF_IN_PORT, ofputil_port_to_ofp11(in_port));
+        } else {
+            nxm_put_16(b, NXM_OF_IN_PORT, htons(ofp_to_u16(in_port)));
         }
+    }
 
-        if (!(wc & FWW_NW_ECN)) {
-            nxm_put_8(b, NXM_NX_IP_ECN, flow->nw_tos & IP_ECN_MASK);
-        }
+    /* Ethernet. */
+    nxm_put_eth_masked(b, oxm ? OXM_OF_ETH_SRC : NXM_OF_ETH_SRC,
+                       flow->dl_src, match->wc.masks.dl_src);
+    nxm_put_eth_masked(b, oxm ? OXM_OF_ETH_DST : NXM_OF_ETH_DST,
+                       flow->dl_dst, match->wc.masks.dl_dst);
+    nxm_put_16m(b, oxm ? OXM_OF_ETH_TYPE : NXM_OF_ETH_TYPE,
+                ofputil_dl_type_to_openflow(flow->dl_type),
+                match->wc.masks.dl_type);
 
-        if (!(wc & FWW_NW_TTL)) {
-            nxm_put_8(b, NXM_NX_IP_TTL, flow->nw_ttl);
+    /* 802.1Q. */
+    if (oxm) {
+        ovs_be16 VID_CFI_MASK = htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
+        ovs_be16 vid = flow->vlan_tci & VID_CFI_MASK;
+        ovs_be16 mask = match->wc.masks.vlan_tci & VID_CFI_MASK;
+
+        if (mask == htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI)) {
+            nxm_put_16(b, OXM_OF_VLAN_VID, vid);
+        } else if (mask) {
+            nxm_put_16m(b, OXM_OF_VLAN_VID, vid, mask);
         }
 
-        if (!(wc & FWW_NW_PROTO)) {
-            nxm_put_8(b, NXM_OF_IP_PROTO, flow->nw_proto);
-            switch (flow->nw_proto) {
-                /* TCP. */
-            case IPPROTO_TCP:
-                if (!(wc & FWW_TP_SRC)) {
-                    nxm_put_16(b, NXM_OF_TCP_SRC, flow->tp_src);
-                }
-                if (!(wc & FWW_TP_DST)) {
-                    nxm_put_16(b, NXM_OF_TCP_DST, flow->tp_dst);
-                }
-                break;
-
-                /* UDP. */
-            case IPPROTO_UDP:
-                if (!(wc & FWW_TP_SRC)) {
-                    nxm_put_16(b, NXM_OF_UDP_SRC, flow->tp_src);
-                }
-                if (!(wc & FWW_TP_DST)) {
-                    nxm_put_16(b, NXM_OF_UDP_DST, flow->tp_dst);
-                }
-                break;
-
-                /* ICMP. */
-            case IPPROTO_ICMP:
-                if (!(wc & FWW_TP_SRC)) {
-                    nxm_put_8(b, NXM_OF_ICMP_TYPE, ntohs(flow->tp_src));
-                }
-                if (!(wc & FWW_TP_DST)) {
-                    nxm_put_8(b, NXM_OF_ICMP_CODE, ntohs(flow->tp_dst));
-                }
-                break;
-            }
-        }
-    } else if (!(wc & FWW_DL_TYPE) && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
-        /* IPv6. */
-        nxm_put_ipv6(b, NXM_NX_IPV6_SRC, &flow->ipv6_src,
-                &cr->wc.ipv6_src_mask);
-        nxm_put_ipv6(b, NXM_NX_IPV6_DST, &flow->ipv6_dst,
-                &cr->wc.ipv6_dst_mask);
-        nxm_put_frag(b, cr);
-
-        if (!(wc & FWW_IPV6_LABEL)) {
-            nxm_put_32(b, NXM_NX_IPV6_LABEL, flow->ipv6_label);
+        if (vid && vlan_tci_to_pcp(match->wc.masks.vlan_tci)) {
+            nxm_put_8(b, OXM_OF_VLAN_PCP, vlan_tci_to_pcp(flow->vlan_tci));
         }
 
-        if (!(wc & FWW_NW_DSCP)) {
-            nxm_put_8(b, NXM_OF_IP_TOS, flow->nw_tos & IP_DSCP_MASK);
-        }
+    } else {
+        nxm_put_16m(b, NXM_OF_VLAN_TCI, flow->vlan_tci,
+                    match->wc.masks.vlan_tci);
+    }
 
-        if (!(wc & FWW_NW_ECN)) {
-            nxm_put_8(b, NXM_NX_IP_ECN, flow->nw_tos & IP_ECN_MASK);
+    /* MPLS. */
+    if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
+        if (match->wc.masks.mpls_lse[0] & htonl(MPLS_TC_MASK)) {
+            nxm_put_8(b, OXM_OF_MPLS_TC, mpls_lse_to_tc(flow->mpls_lse[0]));
         }
 
-        if (!(wc & FWW_NW_TTL)) {
-            nxm_put_8(b, NXM_NX_IP_TTL, flow->nw_ttl);
+        if (match->wc.masks.mpls_lse[0] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
+            nxm_put_8(b, OXM_OF_MPLS_BOS, mpls_lse_to_bos(flow->mpls_lse[0]));
         }
 
-        if (!(wc & FWW_NW_PROTO)) {
-            nxm_put_8(b, NXM_OF_IP_PROTO, flow->nw_proto);
-            switch (flow->nw_proto) {
-                /* TCP. */
-            case IPPROTO_TCP:
-                if (!(wc & FWW_TP_SRC)) {
-                    nxm_put_16(b, NXM_OF_TCP_SRC, flow->tp_src);
-                }
-                if (!(wc & FWW_TP_DST)) {
-                    nxm_put_16(b, NXM_OF_TCP_DST, flow->tp_dst);
-                }
-                break;
-
-                /* UDP. */
-            case IPPROTO_UDP:
-                if (!(wc & FWW_TP_SRC)) {
-                    nxm_put_16(b, NXM_OF_UDP_SRC, flow->tp_src);
-                }
-                if (!(wc & FWW_TP_DST)) {
-                    nxm_put_16(b, NXM_OF_UDP_DST, flow->tp_dst);
-                }
-                break;
+        if (match->wc.masks.mpls_lse[0] & htonl(MPLS_LABEL_MASK)) {
+            nxm_put_32(b, OXM_OF_MPLS_LABEL,
+                       htonl(mpls_lse_to_label(flow->mpls_lse[0])));
+        }
+    }
 
-                /* ICMPv6. */
-            case IPPROTO_ICMPV6:
-                if (!(wc & FWW_TP_SRC)) {
-                    nxm_put_8(b, NXM_NX_ICMPV6_TYPE, ntohs(flow->tp_src));
-
-                    if (flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_SOLICIT) ||
-                        flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
-                        if (!(wc & FWW_ND_TARGET)) {
-                            nxm_put_ipv6(b, NXM_NX_ND_TARGET, &flow->nd_target,
-                                         &in6addr_exact);
-                        }
-                        if (!(wc & FWW_ARP_SHA)
-                            && flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_SOLICIT)) {
-                            nxm_put_eth(b, NXM_NX_ND_SLL, flow->arp_sha);
-                        }
-                        if (!(wc & FWW_ARP_THA)
-                            && flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
-                            nxm_put_eth(b, NXM_NX_ND_TLL, flow->arp_tha);
-                        }
-                    }
-                }
-                if (!(wc & FWW_TP_DST)) {
-                    nxm_put_8(b, NXM_NX_ICMPV6_CODE, ntohs(flow->tp_dst));
-                }
-                break;
+    /* L3. */
+    if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
+        /* IP. */
+        nxm_put_32m(b, oxm ? OXM_OF_IPV4_SRC : NXM_OF_IP_SRC,
+                    flow->nw_src, match->wc.masks.nw_src);
+        nxm_put_32m(b, oxm ? OXM_OF_IPV4_DST : NXM_OF_IP_DST,
+                    flow->nw_dst, match->wc.masks.nw_dst);
+        nxm_put_ip(b, match, IPPROTO_ICMP,
+                   oxm ? OXM_OF_ICMPV4_TYPE : NXM_OF_ICMP_TYPE,
+                   oxm ? OXM_OF_ICMPV4_CODE : NXM_OF_ICMP_CODE, oxm);
+    } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
+        /* IPv6. */
+        nxm_put_ipv6(b, oxm ? OXM_OF_IPV6_SRC : NXM_NX_IPV6_SRC,
+                     &flow->ipv6_src, &match->wc.masks.ipv6_src);
+        nxm_put_ipv6(b, oxm ? OXM_OF_IPV6_DST : NXM_NX_IPV6_DST,
+                     &flow->ipv6_dst, &match->wc.masks.ipv6_dst);
+        nxm_put_ip(b, match, IPPROTO_ICMPV6,
+                   oxm ? OXM_OF_ICMPV6_TYPE : NXM_NX_ICMPV6_TYPE,
+                   oxm ? OXM_OF_ICMPV6_CODE : NXM_NX_ICMPV6_CODE, oxm);
+
+        nxm_put_32m(b, oxm ? OXM_OF_IPV6_FLABEL : NXM_NX_IPV6_LABEL,
+                    flow->ipv6_label, match->wc.masks.ipv6_label);
+
+        if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6
+            && (flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_SOLICIT) ||
+                flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_ADVERT))) {
+            nxm_put_ipv6(b, oxm ? OXM_OF_IPV6_ND_TARGET : NXM_NX_ND_TARGET,
+                         &flow->nd_target, &match->wc.masks.nd_target);
+            if (flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_SOLICIT)) {
+                nxm_put_eth_masked(b, oxm ? OXM_OF_IPV6_ND_SLL : NXM_NX_ND_SLL,
+                                   flow->arp_sha, match->wc.masks.arp_sha);
+            }
+            if (flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
+                nxm_put_eth_masked(b, oxm ? OXM_OF_IPV6_ND_TLL : NXM_NX_ND_TLL,
+                                   flow->arp_tha, match->wc.masks.arp_tha);
             }
         }
-    } else if (!(wc & FWW_DL_TYPE) && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)) {
+    } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
+               flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
         /* ARP. */
-        if (!(wc & FWW_NW_PROTO)) {
-            nxm_put_16(b, NXM_OF_ARP_OP, htons(flow->nw_proto));
-        }
-        nxm_put_32m(b, NXM_OF_ARP_SPA, flow->nw_src, cr->wc.nw_src_mask);
-        nxm_put_32m(b, NXM_OF_ARP_TPA, flow->nw_dst, cr->wc.nw_dst_mask);
-        if (!(wc & FWW_ARP_SHA)) {
-            nxm_put_eth(b, NXM_NX_ARP_SHA, flow->arp_sha);
-        }
-        if (!(wc & FWW_ARP_THA)) {
-            nxm_put_eth(b, NXM_NX_ARP_THA, flow->arp_tha);
+        if (match->wc.masks.nw_proto) {
+            nxm_put_16(b, oxm ? OXM_OF_ARP_OP : NXM_OF_ARP_OP,
+                       htons(flow->nw_proto));
         }
+        nxm_put_32m(b, oxm ? OXM_OF_ARP_SPA : NXM_OF_ARP_SPA,
+                    flow->nw_src, match->wc.masks.nw_src);
+        nxm_put_32m(b, oxm ? OXM_OF_ARP_TPA : NXM_OF_ARP_TPA,
+                    flow->nw_dst, match->wc.masks.nw_dst);
+        nxm_put_eth_masked(b, oxm ? OXM_OF_ARP_SHA : NXM_NX_ARP_SHA,
+                           flow->arp_sha, match->wc.masks.arp_sha);
+        nxm_put_eth_masked(b, oxm ? OXM_OF_ARP_THA : NXM_NX_ARP_THA,
+                           flow->arp_tha, match->wc.masks.arp_tha);
     }
 
     /* Tunnel ID. */
-    nxm_put_64m(b, NXM_NX_TUN_ID, flow->tun_id, cr->wc.tun_id_mask);
+    nxm_put_64m(b, oxm ? OXM_OF_TUNNEL_ID : NXM_NX_TUN_ID,
+                flow->tunnel.tun_id, match->wc.masks.tunnel.tun_id);
+
+    /* Other tunnel metadata. */
+    nxm_put_32m(b, NXM_NX_TUN_IPV4_SRC,
+                flow->tunnel.ip_src, match->wc.masks.tunnel.ip_src);
+    nxm_put_32m(b, NXM_NX_TUN_IPV4_DST,
+                flow->tunnel.ip_dst, match->wc.masks.tunnel.ip_dst);
 
     /* Registers. */
     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
         nxm_put_32m(b, NXM_NX_REG(i),
-                    htonl(flow->regs[i]), htonl(cr->wc.reg_masks[i]));
+                    htonl(flow->regs[i]), htonl(match->wc.masks.regs[i]));
     }
 
+    /* Mark. */
+    nxm_put_32m(b, NXM_NX_PKT_MARK, htonl(flow->pkt_mark),
+                htonl(match->wc.masks.pkt_mark));
+
+    /* OpenFlow 1.1+ Metadata. */
+    nxm_put_64m(b, OXM_OF_METADATA, flow->metadata, match->wc.masks.metadata);
+
     /* Cookie. */
     nxm_put_64m(b, NXM_NX_COOKIE, cookie, cookie_mask);
 
-    match_len = b->size - start_len;
-    ofpbuf_put_zeros(b, ROUND_UP(match_len, 8) - match_len);
+    match_len = ofpbuf_size(b) - start_len;
+    return match_len;
+}
+
+/* Appends to 'b' the nx_match format that expresses 'match', plus enough zero
+ * bytes to pad the nx_match out to a multiple of 8.  For Flow Mod and Flow
+ * Stats Requests messages, a 'cookie' and 'cookie_mask' may be supplied.
+ * Otherwise, 'cookie_mask' should be zero.
+ *
+ * This function can cause 'b''s data to be reallocated.
+ *
+ * Returns the number of bytes appended to 'b', excluding padding.  The return
+ * value can be zero if it appended nothing at all to 'b' (which happens if
+ * 'cr' is a catch-all rule that matches every packet). */
+int
+nx_put_match(struct ofpbuf *b, const struct match *match,
+             ovs_be64 cookie, ovs_be64 cookie_mask)
+{
+    int match_len = nx_put_raw(b, false, match, cookie, cookie_mask);
+
+    ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
+    return match_len;
+}
+
+
+/* Appends to 'b' an struct ofp11_match_header followed by the oxm format that
+ * expresses 'cr', plus enough zero bytes to pad the data appended out to a
+ * multiple of 8.
+ *
+ * This function can cause 'b''s data to be reallocated.
+ *
+ * Returns the number of bytes appended to 'b', excluding the padding.  Never
+ * returns zero. */
+int
+oxm_put_match(struct ofpbuf *b, const struct match *match)
+{
+    int match_len;
+    struct ofp11_match_header *omh;
+    size_t start_len = ofpbuf_size(b);
+    ovs_be64 cookie = htonll(0), cookie_mask = htonll(0);
+
+    ofpbuf_put_uninit(b, sizeof *omh);
+    match_len = nx_put_raw(b, true, match, cookie, cookie_mask) + sizeof *omh;
+    ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
+
+    omh = ofpbuf_at(b, start_len, sizeof *omh);
+    omh->type = htons(OFPMT_OXM);
+    omh->length = htons(match_len);
+
     return match_len;
 }
 \f
@@ -665,12 +830,50 @@ nx_match_to_string(const uint8_t *p, unsigned int match_len)
     return ds_steal_cstr(&s);
 }
 
+char *
+oxm_match_to_string(const struct ofpbuf *p, unsigned int match_len)
+{
+    const struct ofp11_match_header *omh = ofpbuf_data(p);
+    uint16_t match_len_;
+    struct ds s;
+
+    ds_init(&s);
+
+    if (match_len < sizeof *omh) {
+        ds_put_format(&s, "<match too short: %u>", match_len);
+        goto err;
+    }
+
+    if (omh->type != htons(OFPMT_OXM)) {
+        ds_put_format(&s, "<bad match type field: %u>", ntohs(omh->type));
+        goto err;
+    }
+
+    match_len_ = ntohs(omh->length);
+    if (match_len_ < sizeof *omh) {
+        ds_put_format(&s, "<match length field too short: %u>", match_len_);
+        goto err;
+    }
+
+    if (match_len_ != match_len) {
+        ds_put_format(&s, "<match length field incorrect: %u != %u>",
+                      match_len_, match_len);
+        goto err;
+    }
+
+    return nx_match_to_string(ofpbuf_at(p, sizeof *omh, 0),
+                              match_len - sizeof *omh);
+
+err:
+    return ds_steal_cstr(&s);
+}
+
 static void
 format_nxm_field_name(struct ds *s, uint32_t header)
 {
     const struct mf_field *mf = mf_from_nxm_header(header);
     if (mf) {
-        ds_put_cstr(s, mf->nxm_name);
+        ds_put_cstr(s, IS_OXM_HEADER(header) ? mf->oxm_name : mf->nxm_name);
         if (NXM_HASMASK(header)) {
             ds_put_cstr(s, "_W");
         }
@@ -697,20 +900,29 @@ parse_nxm_field_name(const char *name, int name_len)
 
     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
         const struct mf_field *mf = mf_from_id(i);
+        uint32_t header;
 
-        if (mf->nxm_name
-            && !strncmp(mf->nxm_name, name, name_len)
-            && mf->nxm_name[name_len] == '\0') {
-            if (!wild) {
-                return mf->nxm_header;
-            } else if (mf->maskable != MFM_NONE) {
-                return NXM_MAKE_WILD_HEADER(mf->nxm_header);
-            }
+        if (mf->nxm_name &&
+            !strncmp(mf->nxm_name, name, name_len) &&
+            mf->nxm_name[name_len] == '\0') {
+            header = mf->nxm_header;
+        } else if (mf->oxm_name &&
+                   !strncmp(mf->oxm_name, name, name_len) &&
+                   mf->oxm_name[name_len] == '\0') {
+            header = mf->oxm_header;
+        } else {
+            continue;
+        }
+
+        if (!wild) {
+            return header;
+        } else if (mf->maskable != MFM_NONE) {
+            return NXM_MAKE_WILD_HEADER(header);
         }
     }
 
-    if (!strncmp("NXM_NX_COOKIE", name, name_len)
-                && (name_len == strlen("NXM_NX_COOKIE"))) {
+    if (!strncmp("NXM_NX_COOKIE", name, name_len) &&
+        (name_len == strlen("NXM_NX_COOKIE"))) {
         if (!wild) {
             return NXM_NX_COOKIE;
         } else {
@@ -732,15 +944,14 @@ parse_nxm_field_name(const char *name, int name_len)
 \f
 /* nx_match_from_string(). */
 
-int
-nx_match_from_string(const char *s, struct ofpbuf *b)
+static int
+nx_match_from_string_raw(const char *s, struct ofpbuf *b)
 {
     const char *full_s = s;
-    const size_t start_len = b->size;
-    int match_len;
+    const size_t start_len = ofpbuf_size(b);
 
     if (!strcmp(s, "<any>")) {
-        /* Ensure that 'b->data' isn't actually null. */
+        /* Ensure that 'ofpbuf_data(b)' isn't actually null. */
         ofpbuf_prealloc_tailroom(b, 1);
         return 0;
     }
@@ -789,320 +1000,437 @@ nx_match_from_string(const char *s, struct ofpbuf *b)
         s++;
     }
 
-    match_len = b->size - start_len;
-    ofpbuf_put_zeros(b, ROUND_UP(match_len, 8) - match_len);
+    return ofpbuf_size(b) - start_len;
+}
+
+int
+nx_match_from_string(const char *s, struct ofpbuf *b)
+{
+    int match_len = nx_match_from_string_raw(s, b);
+    ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
     return match_len;
 }
-\f
-const char *
-nxm_parse_field_bits(const char *s, uint32_t *headerp, int *ofsp, int *n_bitsp)
+
+int
+oxm_match_from_string(const char *s, struct ofpbuf *b)
 {
-    const char *full_s = s;
-    const char *name;
-    uint32_t header;
-    int start, end;
-    int name_len;
-    int width;
-
-    name = s;
-    name_len = strcspn(s, "[");
-    if (s[name_len] != '[') {
-        ovs_fatal(0, "%s: missing [ looking for field name", full_s);
-    }
+    int match_len;
+    struct ofp11_match_header *omh;
+    size_t start_len = ofpbuf_size(b);
 
-    header = parse_nxm_field_name(name, name_len);
-    if (!header) {
-        ovs_fatal(0, "%s: unknown field `%.*s'", full_s, name_len, s);
-    }
-    width = nxm_field_bits(header);
-
-    s += name_len;
-    if (sscanf(s, "[%d..%d]", &start, &end) == 2) {
-        /* Nothing to do. */
-    } else if (sscanf(s, "[%d]", &start) == 1) {
-        end = start;
-    } else if (!strncmp(s, "[]", 2)) {
-        start = 0;
-        end = width - 1;
-    } else {
-        ovs_fatal(0, "%s: syntax error expecting [] or [<bit>] or "
-                  "[<start>..<end>]", full_s);
-    }
-    s = strchr(s, ']') + 1;
-
-    if (start > end) {
-        ovs_fatal(0, "%s: starting bit %d is after ending bit %d",
-                  full_s, start, end);
-    } else if (start >= width) {
-        ovs_fatal(0, "%s: starting bit %d is not valid because field is only "
-                  "%d bits wide", full_s, start, width);
-    } else if (end >= width){
-        ovs_fatal(0, "%s: ending bit %d is not valid because field is only "
-                  "%d bits wide", full_s, end, width);
-    }
+    ofpbuf_put_uninit(b, sizeof *omh);
+    match_len = nx_match_from_string_raw(s, b) + sizeof *omh;
+    ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
 
-    *headerp = header;
-    *ofsp = start;
-    *n_bitsp = end - start + 1;
+    omh = ofpbuf_at(b, start_len, sizeof *omh);
+    omh->type = htons(OFPMT_OXM);
+    omh->length = htons(match_len);
 
-    return s;
+    return match_len;
 }
-
-void
-nxm_parse_reg_move(struct nx_action_reg_move *move, const char *s)
+\f
+/* Parses 's' as a "move" action, in the form described in ovs-ofctl(8), into
+ * '*move'.
+ *
+ * Returns NULL if successful, otherwise a malloc()'d string describing the
+ * error.  The caller is responsible for freeing the returned string. */
+char * WARN_UNUSED_RESULT
+nxm_parse_reg_move(struct ofpact_reg_move *move, const char *s)
 {
     const char *full_s = s;
-    uint32_t src, dst;
-    int src_ofs, dst_ofs;
-    int src_n_bits, dst_n_bits;
+    char *error;
 
-    s = nxm_parse_field_bits(s, &src, &src_ofs, &src_n_bits);
+    error = mf_parse_subfield__(&move->src, &s);
+    if (error) {
+        return error;
+    }
     if (strncmp(s, "->", 2)) {
-        ovs_fatal(0, "%s: missing `->' following source", full_s);
+        return xasprintf("%s: missing `->' following source", full_s);
     }
     s += 2;
-    s = nxm_parse_field_bits(s, &dst, &dst_ofs, &dst_n_bits);
-    if (*s != '\0') {
-        ovs_fatal(0, "%s: trailing garbage following destination", full_s);
+    error = mf_parse_subfield(&move->dst, s);
+    if (error) {
+        return error;
     }
 
-    if (src_n_bits != dst_n_bits) {
-        ovs_fatal(0, "%s: source field is %d bits wide but destination is "
-                  "%d bits wide", full_s, src_n_bits, dst_n_bits);
+    if (move->src.n_bits != move->dst.n_bits) {
+        return xasprintf("%s: source field is %d bits wide but destination is "
+                         "%d bits wide", full_s,
+                         move->src.n_bits, move->dst.n_bits);
     }
-
-    ofputil_init_NXAST_REG_MOVE(move);
-    move->n_bits = htons(src_n_bits);
-    move->src_ofs = htons(src_ofs);
-    move->dst_ofs = htons(dst_ofs);
-    move->src = htonl(src);
-    move->dst = htonl(dst);
+    return NULL;
 }
 
-void
-nxm_parse_reg_load(struct nx_action_reg_load *load, const char *s)
+/* Parses 's' as a "load" action, in the form described in ovs-ofctl(8), into
+ * '*load'.
+ *
+ * Returns NULL if successful, otherwise a malloc()'d string describing the
+ * error.  The caller is responsible for freeing the returned string. */
+char * WARN_UNUSED_RESULT
+nxm_parse_reg_load(struct ofpact_reg_load *load, const char *s)
 {
     const char *full_s = s;
-    uint32_t dst;
-    int ofs, n_bits;
-    uint64_t value;
+    uint64_t value = strtoull(s, (char **) &s, 0);
+    char *error;
 
-    value = strtoull(s, (char **) &s, 0);
     if (strncmp(s, "->", 2)) {
-        ovs_fatal(0, "%s: missing `->' following value", full_s);
+        return xasprintf("%s: missing `->' following value", full_s);
     }
     s += 2;
-    s = nxm_parse_field_bits(s, &dst, &ofs, &n_bits);
-    if (*s != '\0') {
-        ovs_fatal(0, "%s: trailing garbage following destination", full_s);
+    error = mf_parse_subfield(&load->dst, s);
+    if (error) {
+        return error;
     }
 
-    if (n_bits < 64 && (value >> n_bits) != 0) {
-        ovs_fatal(0, "%s: value %"PRIu64" does not fit into %d bits",
-                  full_s, value, n_bits);
+    if (load->dst.n_bits < 64 && (value >> load->dst.n_bits) != 0) {
+        return xasprintf("%s: value %"PRIu64" does not fit into %d bits",
+                         full_s, value, load->dst.n_bits);
     }
 
-    ofputil_init_NXAST_REG_LOAD(load);
-    load->ofs_nbits = nxm_encode_ofs_nbits(ofs, n_bits);
-    load->dst = htonl(dst);
-    load->value = htonll(value);
+    load->subvalue.be64[0] = htonll(0);
+    load->subvalue.be64[1] = htonll(value);
+    return NULL;
 }
 \f
 /* nxm_format_reg_move(), nxm_format_reg_load(). */
 
 void
-nxm_format_field_bits(struct ds *s, uint32_t header, int ofs, int n_bits)
+nxm_format_reg_move(const struct ofpact_reg_move *move, struct ds *s)
 {
-    format_nxm_field_name(s, header);
-    if (ofs == 0 && n_bits == nxm_field_bits(header)) {
-        ds_put_cstr(s, "[]");
-    } else if (n_bits == 1) {
-        ds_put_format(s, "[%d]", ofs);
-    } else {
-        ds_put_format(s, "[%d..%d]", ofs, ofs + n_bits - 1);
-    }
+    ds_put_format(s, "move:");
+    mf_format_subfield(&move->src, s);
+    ds_put_cstr(s, "->");
+    mf_format_subfield(&move->dst, s);
 }
 
 void
-nxm_format_reg_move(const struct nx_action_reg_move *move, struct ds *s)
+nxm_format_reg_load(const struct ofpact_reg_load *load, struct ds *s)
 {
-    int n_bits = ntohs(move->n_bits);
-    int src_ofs = ntohs(move->src_ofs);
-    int dst_ofs = ntohs(move->dst_ofs);
-    uint32_t src = ntohl(move->src);
-    uint32_t dst = ntohl(move->dst);
-
-    ds_put_format(s, "move:");
-    nxm_format_field_bits(s, src, src_ofs, n_bits);
+    ds_put_cstr(s, "load:");
+    mf_format_subvalue(&load->subvalue, s);
     ds_put_cstr(s, "->");
-    nxm_format_field_bits(s, dst, dst_ofs, n_bits);
+    mf_format_subfield(&load->dst, s);
+}
+\f
+enum ofperr
+nxm_reg_move_from_openflow(const struct nx_action_reg_move *narm,
+                           struct ofpbuf *ofpacts)
+{
+    struct ofpact_reg_move *move;
+
+    move = ofpact_put_REG_MOVE(ofpacts);
+    move->src.field = mf_from_nxm_header(ntohl(narm->src));
+    move->src.ofs = ntohs(narm->src_ofs);
+    move->src.n_bits = ntohs(narm->n_bits);
+    move->dst.field = mf_from_nxm_header(ntohl(narm->dst));
+    move->dst.ofs = ntohs(narm->dst_ofs);
+    move->dst.n_bits = ntohs(narm->n_bits);
+
+    return nxm_reg_move_check(move, NULL);
+}
+
+enum ofperr
+nxm_reg_load_from_openflow(const struct nx_action_reg_load *narl,
+                           struct ofpbuf *ofpacts)
+{
+    struct ofpact_reg_load *load;
+
+    load = ofpact_put_REG_LOAD(ofpacts);
+    load->dst.field = mf_from_nxm_header(ntohl(narl->dst));
+    load->dst.ofs = nxm_decode_ofs(narl->ofs_nbits);
+    load->dst.n_bits = nxm_decode_n_bits(narl->ofs_nbits);
+    load->subvalue.be64[1] = narl->value;
+
+    /* Reject 'narl' if a bit numbered 'n_bits' or higher is set to 1 in
+     * narl->value. */
+    if (load->dst.n_bits < 64 &&
+        ntohll(narl->value) >> load->dst.n_bits) {
+        return OFPERR_OFPBAC_BAD_ARGUMENT;
+    }
+
+    return nxm_reg_load_check(load, NULL);
+}
+\f
+enum ofperr
+nxm_reg_move_check(const struct ofpact_reg_move *move, const struct flow *flow)
+{
+    enum ofperr error;
+
+    error = mf_check_src(&move->src, flow);
+    if (error) {
+        return error;
+    }
+
+    return mf_check_dst(&move->dst, NULL);
+}
+
+enum ofperr
+nxm_reg_load_check(const struct ofpact_reg_load *load, const struct flow *flow)
+{
+    return mf_check_dst(&load->dst, flow);
+}
+\f
+void
+nxm_reg_move_to_nxast(const struct ofpact_reg_move *move,
+                      struct ofpbuf *openflow)
+{
+    struct nx_action_reg_move *narm;
+
+    narm = ofputil_put_NXAST_REG_MOVE(openflow);
+    narm->n_bits = htons(move->dst.n_bits);
+    narm->src_ofs = htons(move->src.ofs);
+    narm->dst_ofs = htons(move->dst.ofs);
+    narm->src = htonl(move->src.field->nxm_header);
+    narm->dst = htonl(move->dst.field->nxm_header);
 }
 
 void
-nxm_format_reg_load(const struct nx_action_reg_load *load, struct ds *s)
+nxm_reg_load_to_nxast(const struct ofpact_reg_load *load,
+                      struct ofpbuf *openflow)
 {
-    int ofs = nxm_decode_ofs(load->ofs_nbits);
-    int n_bits = nxm_decode_n_bits(load->ofs_nbits);
-    uint32_t dst = ntohl(load->dst);
-    uint64_t value = ntohll(load->value);
+    struct nx_action_reg_load *narl;
 
-    ds_put_format(s, "load:%#"PRIx64"->", value);
-    nxm_format_field_bits(s, dst, ofs, n_bits);
+    narl = ofputil_put_NXAST_REG_LOAD(openflow);
+    narl->ofs_nbits = nxm_encode_ofs_nbits(load->dst.ofs, load->dst.n_bits);
+    narl->dst = htonl(load->dst.field->nxm_header);
+    narl->value = load->subvalue.be64[1];
 }
 \f
-/* nxm_check_reg_move(), nxm_check_reg_load(). */
+/* nxm_execute_reg_move(), nxm_execute_reg_load(). */
+
+void
+nxm_execute_reg_move(const struct ofpact_reg_move *move,
+                     struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
+{
+    union mf_value src_value;
+    union mf_value dst_value;
+
+    mf_mask_field_and_prereqs(move->dst.field, &wc->masks);
+    mf_mask_field_and_prereqs(move->src.field, &wc->masks);
 
-static bool
-field_ok(const struct mf_field *mf, const struct flow *flow, int size)
+    mf_get_value(move->dst.field, flow, &dst_value);
+    mf_get_value(move->src.field, flow, &src_value);
+    bitwise_copy(&src_value, move->src.field->n_bytes, move->src.ofs,
+                 &dst_value, move->dst.field->n_bytes, move->dst.ofs,
+                 move->src.n_bits);
+    mf_set_flow_value(move->dst.field, &dst_value, flow);
+}
+
+void
+nxm_execute_reg_load(const struct ofpact_reg_load *load, struct flow *flow,
+                     struct flow_wildcards *wc)
 {
-    return (mf
-            && mf_are_prereqs_ok(mf, flow)
-            && size <= nxm_field_bits(mf->nxm_header));
+    /* Since at the datapath interface we do not have set actions for
+     * individual fields, but larger sets of fields for a given protocol
+     * layer, the set action will in practice only ever apply to exactly
+     * matched flows for the given protocol layer.  For example, if the
+     * reg_load changes the IP TTL, the corresponding datapath action will
+     * rewrite also the IP addresses and TOS byte.  Since these other field
+     * values may not be explicitly set, they depend on the incoming flow field
+     * values, and are hence all of them are set in the wildcards masks, when
+     * the action is committed to the datapath.  For the rare case, where the
+     * reg_load action does not actually change the value, and no other flow
+     * field values are set (or loaded), the datapath action is skipped, and
+     * no mask bits are set.  Such a datapath flow should, however, be
+     * dependent on the specific field value, so the corresponding wildcard
+     * mask bits must be set, lest the datapath flow be applied to packets
+     * containing some other value in the field and the field value remain
+     * unchanged regardless of the incoming value.
+     *
+     * We set the masks here for the whole fields, and their prerequisities.
+     * Even if only the lower byte of a TCP destination port is set,
+     * we set the mask for the whole field, and also the ip_proto in the IP
+     * header, so that the kernel flow would not be applied on, e.g., a UDP
+     * packet, or any other IP protocol in addition to TCP packets.
+     */
+    mf_mask_field_and_prereqs(load->dst.field, &wc->masks);
+    mf_write_subfield_flow(&load->dst, &load->subvalue, flow);
 }
 
-int
-nxm_check_reg_move(const struct nx_action_reg_move *action,
-                   const struct flow *flow)
+void
+nxm_reg_load(const struct mf_subfield *dst, uint64_t src_data,
+             struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
 {
-    int src_ofs, dst_ofs, n_bits;
-    int error;
+    union mf_subvalue src_subvalue;
+    union mf_subvalue mask_value;
+    ovs_be64 src_data_be = htonll(src_data);
+
+    memset(&mask_value, 0xff, sizeof mask_value);
+    mf_write_subfield_flow(dst, &mask_value, &wc->masks);
 
-    n_bits = ntohs(action->n_bits);
-    src_ofs = ntohs(action->src_ofs);
-    dst_ofs = ntohs(action->dst_ofs);
+    bitwise_copy(&src_data_be, sizeof src_data_be, 0,
+                 &src_subvalue, sizeof src_subvalue, 0,
+                 sizeof src_data_be * 8);
+    mf_write_subfield_flow(dst, &src_subvalue, flow);
+}
+\f
+/* nxm_parse_stack_action, works for both push() and pop(). */
 
-    error = nxm_src_check(action->src, src_ofs, n_bits, flow);
+/* Parses 's' as a "push" or "pop" action, in the form described in
+ * ovs-ofctl(8), into '*stack_action'.
+ *
+ * Returns NULL if successful, otherwise a malloc()'d string describing the
+ * error.  The caller is responsible for freeing the returned string. */
+char * WARN_UNUSED_RESULT
+nxm_parse_stack_action(struct ofpact_stack *stack_action, const char *s)
+{
+    char *error;
+
+    error = mf_parse_subfield__(&stack_action->subfield, &s);
     if (error) {
         return error;
     }
 
-    return nxm_dst_check(action->dst, dst_ofs, n_bits, flow);
+    if (*s != '\0') {
+        return xasprintf("%s: trailing garbage following push or pop", s);
+    }
+
+    return NULL;
 }
 
-/* Given a flow, checks that the source field represented by 'src_header'
- * in the range ['ofs', 'ofs' + 'n_bits') is valid. */
-enum ofperr
-nxm_src_check(ovs_be32 src_header_, unsigned int ofs, unsigned int n_bits,
-              const struct flow *flow)
+void
+nxm_format_stack_push(const struct ofpact_stack *push, struct ds *s)
 {
-    uint32_t src_header = ntohl(src_header_);
-    const struct mf_field *src = mf_from_nxm_header(src_header);
+    ds_put_cstr(s, "push:");
+    mf_format_subfield(&push->subfield, s);
+}
 
-    if (!n_bits) {
-        VLOG_WARN_RL(&rl, "zero bit source field");
-    } else if (NXM_HASMASK(src_header) || !field_ok(src, flow, ofs + n_bits)) {
-        VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid source field");
-    } else {
-        return 0;
-    }
+void
+nxm_format_stack_pop(const struct ofpact_stack *pop, struct ds *s)
+{
+    ds_put_cstr(s, "pop:");
+    mf_format_subfield(&pop->subfield, s);
+}
+
+/* Common set for both push and pop actions. */
+static void
+stack_action_from_openflow__(const struct nx_action_stack *nasp,
+                                    struct ofpact_stack *stack_action)
+{
+    stack_action->subfield.field = mf_from_nxm_header(ntohl(nasp->field));
+    stack_action->subfield.ofs = ntohs(nasp->offset);
+    stack_action->subfield.n_bits = ntohs(nasp->n_bits);
+}
 
-    return OFPERR_OFPBAC_BAD_ARGUMENT;
+static void
+nxm_stack_to_nxast__(const struct ofpact_stack *stack_action,
+                            struct nx_action_stack *nasp)
+{
+    nasp->offset = htons(stack_action->subfield.ofs);
+    nasp->n_bits = htons(stack_action->subfield.n_bits);
+    nasp->field = htonl(stack_action->subfield.field->nxm_header);
 }
 
-/* Given a flow, checks that the destination field represented by 'dst_header'
- * in the range ['ofs', 'ofs' + 'n_bits') is valid. */
 enum ofperr
-nxm_dst_check(ovs_be32 dst_header_, unsigned int ofs, unsigned int n_bits,
-              const struct flow *flow)
-{
-    uint32_t dst_header = ntohl(dst_header_);
-    const struct mf_field *dst = mf_from_nxm_header(dst_header);
-
-    if (!n_bits) {
-        VLOG_WARN_RL(&rl, "zero bit destination field");
-    } else if (NXM_HASMASK(dst_header) || !field_ok(dst, flow, ofs + n_bits)) {
-        VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid destination field");
-    } else if (!dst->writable) {
-        VLOG_WARN_RL(&rl, "destination field is not writable");
-    } else {
-        return 0;
-    }
+nxm_stack_push_from_openflow(const struct nx_action_stack *nasp,
+                             struct ofpbuf *ofpacts)
+{
+    struct ofpact_stack *push;
+
+    push = ofpact_put_STACK_PUSH(ofpacts);
+    stack_action_from_openflow__(nasp, push);
 
-    return OFPERR_OFPBAC_BAD_ARGUMENT;
+    return nxm_stack_push_check(push, NULL);
 }
 
 enum ofperr
-nxm_check_reg_load(const struct nx_action_reg_load *action,
-                   const struct flow *flow)
+nxm_stack_pop_from_openflow(const struct nx_action_stack *nasp,
+                             struct ofpbuf *ofpacts)
 {
-    unsigned int ofs = nxm_decode_ofs(action->ofs_nbits);
-    unsigned int n_bits = nxm_decode_n_bits(action->ofs_nbits);
-    enum ofperr error;
+    struct ofpact_stack *pop;
 
-    error = nxm_dst_check(action->dst, ofs, n_bits, flow);
-    if (error) {
-        return error;
-    }
+    pop = ofpact_put_STACK_POP(ofpacts);
+    stack_action_from_openflow__(nasp, pop);
 
-    /* Reject 'action' if a bit numbered 'n_bits' or higher is set to 1 in
-     * action->value. */
-    if (n_bits < 64 && ntohll(action->value) >> n_bits) {
-        return OFPERR_OFPBAC_BAD_ARGUMENT;
-    }
+    return nxm_stack_pop_check(pop, NULL);
+}
 
-    return 0;
+enum ofperr
+nxm_stack_push_check(const struct ofpact_stack *push,
+                     const struct flow *flow)
+{
+    return mf_check_src(&push->subfield, flow);
 }
-\f
-/* nxm_execute_reg_move(), nxm_execute_reg_load(). */
 
-/* Returns the value of the NXM field corresponding to 'header' at 'ofs_nbits'
- * in 'flow'. */
-uint64_t
-nxm_read_field_bits(ovs_be32 header, ovs_be16 ofs_nbits,
+enum ofperr
+nxm_stack_pop_check(const struct ofpact_stack *pop,
                     const struct flow *flow)
 {
-    const struct mf_field *field = mf_from_nxm_header(ntohl(header));
-    union mf_value value;
-    union mf_value bits;
+    return mf_check_dst(&pop->subfield, flow);
+}
 
-    mf_get_value(field, flow, &value);
-    bits.be64 = htonll(0);
-    bitwise_copy(&value, field->n_bytes, nxm_decode_ofs(ofs_nbits),
-                 &bits, sizeof bits.be64, 0,
-                 nxm_decode_n_bits(ofs_nbits));
-    return ntohll(bits.be64);
+void
+nxm_stack_push_to_nxast(const struct ofpact_stack *stack,
+                        struct ofpbuf *openflow)
+{
+    nxm_stack_to_nxast__(stack, ofputil_put_NXAST_STACK_PUSH(openflow));
 }
 
 void
-nxm_execute_reg_move(const struct nx_action_reg_move *action,
-                     struct flow *flow)
+nxm_stack_pop_to_nxast(const struct ofpact_stack *stack,
+                       struct ofpbuf *openflow)
 {
-    const struct mf_field *src = mf_from_nxm_header(ntohl(action->src));
-    const struct mf_field *dst = mf_from_nxm_header(ntohl(action->dst));
-    union mf_value src_value;
-    union mf_value dst_value;
+    nxm_stack_to_nxast__(stack, ofputil_put_NXAST_STACK_POP(openflow));
+}
 
-    mf_get_value(dst, flow, &dst_value);
-    mf_get_value(src, flow, &src_value);
-    bitwise_copy(&src_value, src->n_bytes, ntohs(action->src_ofs),
-                 &dst_value, dst->n_bytes, ntohs(action->dst_ofs),
-                 ntohs(action->n_bits));
-    mf_set_flow_value(dst, &dst_value, flow);
+/* nxm_execute_stack_push(), nxm_execute_stack_pop(). */
+static void
+nx_stack_push(struct ofpbuf *stack, union mf_subvalue *v)
+{
+    ofpbuf_put(stack, v, sizeof *v);
+}
+
+static union mf_subvalue *
+nx_stack_pop(struct ofpbuf *stack)
+{
+    union mf_subvalue *v = NULL;
+
+    if (ofpbuf_size(stack)) {
+
+        ofpbuf_set_size(stack, ofpbuf_size(stack) - sizeof *v);
+        v = (union mf_subvalue *) ofpbuf_tail(stack);
+    }
+
+    return v;
 }
 
 void
-nxm_execute_reg_load(const struct nx_action_reg_load *action,
-                     struct flow *flow)
+nxm_execute_stack_push(const struct ofpact_stack *push,
+                       const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
+                       struct ofpbuf *stack)
 {
-    nxm_reg_load(action->dst, action->ofs_nbits, ntohll(action->value), flow);
+    union mf_subvalue mask_value;
+    union mf_subvalue dst_value;
+
+    memset(&mask_value, 0xff, sizeof mask_value);
+    mf_write_subfield_flow(&push->subfield, &mask_value, &wc->masks);
+
+    mf_read_subfield(&push->subfield, flow, &dst_value);
+    nx_stack_push(stack, &dst_value);
 }
 
-/* Calculates ofs and n_bits from the given 'ofs_nbits' parameter, and copies
- * 'src_data'[0:n_bits] to 'dst_header'[ofs:ofs+n_bits] in the given 'flow'. */
 void
-nxm_reg_load(ovs_be32 dst_header, ovs_be16 ofs_nbits, uint64_t src_data,
-             struct flow *flow)
+nxm_execute_stack_pop(const struct ofpact_stack *pop,
+                      struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
+                      struct ofpbuf *stack)
 {
-    const struct mf_field *dst = mf_from_nxm_header(ntohl(dst_header));
-    int n_bits = nxm_decode_n_bits(ofs_nbits);
-    int dst_ofs = nxm_decode_ofs(ofs_nbits);
-    union mf_value dst_value;
-    union mf_value src_value;
+    union mf_subvalue *src_value;
 
-    mf_get_value(dst, flow, &dst_value);
-    src_value.be64 = htonll(src_data);
-    bitwise_copy(&src_value, sizeof src_value.be64, 0,
-                 &dst_value, dst->n_bytes, dst_ofs,
-                 n_bits);
-    mf_set_flow_value(dst, &dst_value, flow);
+    src_value = nx_stack_pop(stack);
+
+    /* Only pop if stack is not empty. Otherwise, give warning. */
+    if (src_value) {
+        union mf_subvalue mask_value;
+
+        memset(&mask_value, 0xff, sizeof mask_value);
+        mf_write_subfield_flow(&pop->subfield, &mask_value, &wc->masks);
+        mf_write_subfield_flow(&pop->subfield, src_value, flow);
+    } else {
+        if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
+            char *flow_str = flow_to_string(flow);
+            VLOG_WARN_RL(&rl, "Failed to pop from an empty stack. On flow \n"
+                           " %s", flow_str);
+            free(flow_str);
+        }
+    }
 }