]> git.proxmox.com Git - ovs.git/blobdiff - lib/odp-util.c
odp-util: Fix generating various ct fields in odp_key_to_dp_packet()
[ovs.git] / lib / odp-util.c
index d73ecab5410d8c04eff7e937cefdb5a979b2c17e..b1ccbe149908d9baf0c245cdc9570968414b200d 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016 Nicira, Inc.
+ * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016, 2017 Nicira, Inc.
  *
  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
  * you may not use this file except in compliance with the License.
@@ -41,6 +41,7 @@
 #include "util.h"
 #include "uuid.h"
 #include "openvswitch/vlog.h"
+#include "openvswitch/match.h"
 
 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(odp_util);
 
@@ -85,8 +86,8 @@ static void format_geneve_opts(const struct geneve_opt *opt,
 static struct nlattr *generate_all_wildcard_mask(const struct attr_len_tbl tbl[],
                                                  int max, struct ofpbuf *,
                                                  const struct nlattr *key);
-static void format_u128(struct ds *ds, const ovs_u128 *value,
-                        const ovs_u128 *mask, bool verbose);
+static void format_u128(struct ds *d, const ovs_32aligned_u128 *key,
+                        const ovs_32aligned_u128 *mask, bool verbose);
 static int scan_u128(const char *s, ovs_u128 *value, ovs_u128 *mask);
 
 static int parse_odp_action(const char *s, const struct simap *port_names,
@@ -173,6 +174,7 @@ ovs_key_attr_to_string(enum ovs_key_attr attr, char *namebuf, size_t bufsize)
     case OVS_KEY_ATTR_MPLS: return "mpls";
     case OVS_KEY_ATTR_DP_HASH: return "dp_hash";
     case OVS_KEY_ATTR_RECIRC_ID: return "recirc_id";
+    case OVS_KEY_ATTR_PACKET_TYPE: return "packet_type";
 
     case __OVS_KEY_ATTR_MAX:
     default:
@@ -186,7 +188,7 @@ format_generic_odp_action(struct ds *ds, const struct nlattr *a)
 {
     size_t len = nl_attr_get_size(a);
 
-    ds_put_format(ds, "action%"PRId16, nl_attr_type(a));
+    ds_put_format(ds, "action%d", nl_attr_type(a));
     if (len) {
         const uint8_t *unspec;
         unsigned int i;
@@ -201,7 +203,8 @@ format_generic_odp_action(struct ds *ds, const struct nlattr *a)
 }
 
 static void
-format_odp_sample_action(struct ds *ds, const struct nlattr *attr)
+format_odp_sample_action(struct ds *ds, const struct nlattr *attr,
+                         const struct hmap *portno_names)
 {
     static const struct nl_policy ovs_sample_policy[] = {
         [OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY] = { .type = NL_A_U32 },
@@ -227,19 +230,20 @@ format_odp_sample_action(struct ds *ds, const struct nlattr *attr)
     ds_put_cstr(ds, "actions(");
     nla_acts = nl_attr_get(a[OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS]);
     len = nl_attr_get_size(a[OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS]);
-    format_odp_actions(ds, nla_acts, len);
+    format_odp_actions(ds, nla_acts, len, portno_names);
     ds_put_format(ds, "))");
 }
 
 static void
-format_odp_clone_action(struct ds *ds, const struct nlattr *attr)
+format_odp_clone_action(struct ds *ds, const struct nlattr *attr,
+                        const struct hmap *portno_names)
 {
     const struct nlattr *nla_acts = nl_attr_get(attr);
     int len = nl_attr_get_size(attr);
 
     ds_put_cstr(ds, "clone");
     ds_put_format(ds, "(");
-    format_odp_actions(ds, nla_acts, len);
+    format_odp_actions(ds, nla_acts, len, portno_names);
     ds_put_format(ds, ")");
 }
 
@@ -276,7 +280,8 @@ parse_odp_flags(const char *s, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
 }
 
 static void
-format_odp_userspace_action(struct ds *ds, const struct nlattr *attr)
+format_odp_userspace_action(struct ds *ds, const struct nlattr *attr,
+                            const struct hmap *portno_names)
 {
     static const struct nl_policy ovs_userspace_policy[] = {
         [OVS_USERSPACE_ATTR_PID] = { .type = NL_A_U32 },
@@ -318,7 +323,7 @@ format_odp_userspace_action(struct ds *ds, const struct nlattr *attr)
             if (userdata_len == sizeof cookie.sflow
                 && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW) {
                 ds_put_format(ds, ",sFlow("
-                              "vid=%"PRIu16",pcp=%"PRIu8",output=%"PRIu32")",
+                              "vid=%"PRIu16",pcp=%d,output=%"PRIu32")",
                               vlan_tci_to_vid(cookie.sflow.vlan_tci),
                               vlan_tci_to_pcp(cookie.sflow.vlan_tci),
                               cookie.sflow.output);
@@ -334,12 +339,13 @@ format_odp_userspace_action(struct ds *ds, const struct nlattr *attr)
                               ",collector_set_id=%"PRIu32
                               ",obs_domain_id=%"PRIu32
                               ",obs_point_id=%"PRIu32
-                              ",output_port=%"PRIu32,
+                              ",output_port=",
                               cookie.flow_sample.probability,
                               cookie.flow_sample.collector_set_id,
                               cookie.flow_sample.obs_domain_id,
-                              cookie.flow_sample.obs_point_id,
-                              cookie.flow_sample.output_odp_port);
+                              cookie.flow_sample.obs_point_id);
+                odp_portno_name_format(portno_names,
+                                       cookie.flow_sample.output_odp_port, ds);
                 if (cookie.flow_sample.direction == NX_ACTION_SAMPLE_INGRESS) {
                     ds_put_cstr(ds, ",ingress");
                 } else if (cookie.flow_sample.direction == NX_ACTION_SAMPLE_EGRESS) {
@@ -348,8 +354,10 @@ format_odp_userspace_action(struct ds *ds, const struct nlattr *attr)
                 ds_put_char(ds, ')');
             } else if (userdata_len >= sizeof cookie.ipfix
                        && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_IPFIX) {
-                ds_put_format(ds, ",ipfix(output_port=%"PRIu32")",
-                              cookie.ipfix.output_odp_port);
+                ds_put_format(ds, ",ipfix(output_port=");
+                odp_portno_name_format(portno_names,
+                                       cookie.ipfix.output_odp_port, ds);
+                ds_put_char(ds, ')');
             } else {
                 userdata_unspec = true;
             }
@@ -371,8 +379,9 @@ format_odp_userspace_action(struct ds *ds, const struct nlattr *attr)
 
     tunnel_out_port_attr = a[OVS_USERSPACE_ATTR_EGRESS_TUN_PORT];
     if (tunnel_out_port_attr) {
-        ds_put_format(ds, ",tunnel_out_port=%"PRIu32,
-                      nl_attr_get_u32(tunnel_out_port_attr));
+        ds_put_format(ds, ",tunnel_out_port=");
+        odp_portno_name_format(portno_names,
+                               nl_attr_get_odp_port(tunnel_out_port_attr), ds);
     }
 
     ds_put_char(ds, ')');
@@ -478,7 +487,7 @@ format_odp_tnl_push_header(struct ds *ds, struct ovs_action_push_tnl *data)
     l3 = eth + 1;
 
     /* Ethernet */
-    ds_put_format(ds, "header(size=%"PRIu8",type=%"PRIu8",eth(dst=",
+    ds_put_format(ds, "header(size=%"PRIu32",type=%"PRIu32",eth(dst=",
                   data->header_len, data->tnl_type);
     ds_put_format(ds, ETH_ADDR_FMT, ETH_ADDR_ARGS(eth->eth_dst));
     ds_put_format(ds, ",src=");
@@ -487,8 +496,7 @@ format_odp_tnl_push_header(struct ds *ds, struct ovs_action_push_tnl *data)
 
     if (eth->eth_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
         /* IPv4 */
-        const struct ip_header *ip;
-        ip = (const struct ip_header *) l3;
+        const struct ip_header *ip = l3;
         ds_put_format(ds, "ipv4(src="IP_FMT",dst="IP_FMT",proto=%"PRIu8
                       ",tos=%#"PRIx8",ttl=%"PRIu8",frag=0x%"PRIx16"),",
                       IP_ARGS(get_16aligned_be32(&ip->ip_src)),
@@ -498,16 +506,20 @@ format_odp_tnl_push_header(struct ds *ds, struct ovs_action_push_tnl *data)
                       ntohs(ip->ip_frag_off));
         l4 = (ip + 1);
     } else {
-        const struct ip6_hdr *ip6;
-        ip6 = (const struct ip6_hdr *) l3;
+        const struct ovs_16aligned_ip6_hdr *ip6 = l3;
+        struct in6_addr src, dst;
+        memcpy(&src, &ip6->ip6_src, sizeof src);
+        memcpy(&dst, &ip6->ip6_dst, sizeof dst);
+        uint32_t ipv6_flow = ntohl(get_16aligned_be32(&ip6->ip6_flow));
+
         ds_put_format(ds, "ipv6(src=");
-        ipv6_format_addr(&ip6->ip6_src, ds);
+        ipv6_format_addr(&src, ds);
         ds_put_format(ds, ",dst=");
-        ipv6_format_addr(&ip6->ip6_dst, ds);
-        ds_put_format(ds, ",label=%i,proto=%"PRIu8",tclass=0x%"PRIx8
+        ipv6_format_addr(&dst, ds);
+        ds_put_format(ds, ",label=%i,proto=%"PRIu8",tclass=0x%"PRIx32
                           ",hlimit=%"PRIu8"),",
-                      ntohl(ip6->ip6_flow) & IPV6_LABEL_MASK, ip6->ip6_nxt,
-                      (ntohl(ip6->ip6_flow) >> 20) & 0xff, ip6->ip6_hlim);
+                      ipv6_flow & IPV6_LABEL_MASK, ip6->ip6_nxt,
+                      (ipv6_flow >> 20) & 0xff, ip6->ip6_hlim);
         l4 = (ip6 + 1);
     }
 
@@ -566,15 +578,20 @@ format_odp_tnl_push_header(struct ds *ds, struct ovs_action_push_tnl *data)
 }
 
 static void
-format_odp_tnl_push_action(struct ds *ds, const struct nlattr *attr)
+format_odp_tnl_push_action(struct ds *ds, const struct nlattr *attr,
+                           const struct hmap *portno_names)
 {
     struct ovs_action_push_tnl *data;
 
     data = (struct ovs_action_push_tnl *) nl_attr_get(attr);
 
-    ds_put_format(ds, "tnl_push(tnl_port(%"PRIu32"),", data->tnl_port);
+    ds_put_cstr(ds, "tnl_push(tnl_port(");
+    odp_portno_name_format(portno_names, data->tnl_port, ds);
+    ds_put_cstr(ds, "),");
     format_odp_tnl_push_header(ds, data);
-    ds_put_format(ds, ",out_port(%"PRIu32"))", data->out_port);
+    ds_put_format(ds, ",out_port(");
+    odp_portno_name_format(portno_names, data->out_port, ds);
+    ds_put_cstr(ds, "))");
 }
 
 static const struct nl_policy ovs_nat_policy[] = {
@@ -723,6 +740,7 @@ format_odp_ct_nat(struct ds *ds, const struct nlattr *attr)
 
 static const struct nl_policy ovs_conntrack_policy[] = {
     [OVS_CT_ATTR_COMMIT] = { .type = NL_A_FLAG, .optional = true, },
+    [OVS_CT_ATTR_FORCE_COMMIT] = { .type = NL_A_FLAG, .optional = true, },
     [OVS_CT_ATTR_ZONE] = { .type = NL_A_U16, .optional = true, },
     [OVS_CT_ATTR_MARK] = { .type = NL_A_UNSPEC, .optional = true,
                            .min_len = sizeof(uint32_t) * 2 },
@@ -737,11 +755,14 @@ static void
 format_odp_conntrack_action(struct ds *ds, const struct nlattr *attr)
 {
     struct nlattr *a[ARRAY_SIZE(ovs_conntrack_policy)];
-    const ovs_u128 *label;
+    const struct {
+        ovs_32aligned_u128 value;
+        ovs_32aligned_u128 mask;
+    } *label;
     const uint32_t *mark;
     const char *helper;
     uint16_t zone;
-    bool commit;
+    bool commit, force;
     const struct nlattr *nat;
 
     if (!nl_parse_nested(attr, ovs_conntrack_policy, a, ARRAY_SIZE(a))) {
@@ -750,6 +771,7 @@ format_odp_conntrack_action(struct ds *ds, const struct nlattr *attr)
     }
 
     commit = a[OVS_CT_ATTR_COMMIT] ? true : false;
+    force = a[OVS_CT_ATTR_FORCE_COMMIT] ? true : false;
     zone = a[OVS_CT_ATTR_ZONE] ? nl_attr_get_u16(a[OVS_CT_ATTR_ZONE]) : 0;
     mark = a[OVS_CT_ATTR_MARK] ? nl_attr_get(a[OVS_CT_ATTR_MARK]) : NULL;
     label = a[OVS_CT_ATTR_LABELS] ? nl_attr_get(a[OVS_CT_ATTR_LABELS]): NULL;
@@ -757,11 +779,14 @@ format_odp_conntrack_action(struct ds *ds, const struct nlattr *attr)
     nat = a[OVS_CT_ATTR_NAT];
 
     ds_put_format(ds, "ct");
-    if (commit || zone || mark || label || helper || nat) {
+    if (commit || force || zone || mark || label || helper || nat) {
         ds_put_cstr(ds, "(");
         if (commit) {
             ds_put_format(ds, "commit,");
         }
+        if (force) {
+            ds_put_format(ds, "force_commit,");
+        }
         if (zone) {
             ds_put_format(ds, "zone=%"PRIu16",", zone);
         }
@@ -771,7 +796,7 @@ format_odp_conntrack_action(struct ds *ds, const struct nlattr *attr)
         }
         if (label) {
             ds_put_format(ds, "label=");
-            format_u128(ds, label, label + 1, true);
+            format_u128(ds, &label->value, &label->mask, true);
             ds_put_char(ds, ',');
         }
         if (helper) {
@@ -786,7 +811,8 @@ format_odp_conntrack_action(struct ds *ds, const struct nlattr *attr)
 }
 
 static void
-format_odp_action(struct ds *ds, const struct nlattr *a)
+format_odp_action(struct ds *ds, const struct nlattr *a,
+                  const struct hmap *portno_names)
 {
     int expected_len;
     enum ovs_action_attr type = nl_attr_type(a);
@@ -806,7 +832,7 @@ format_odp_action(struct ds *ds, const struct nlattr *a)
         ds_put_format(ds, "meter(%"PRIu32")", nl_attr_get_u32(a));
         break;
     case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
-        ds_put_format(ds, "%"PRIu32, nl_attr_get_u32(a));
+        odp_portno_name_format(portno_names, nl_attr_get_odp_port(a), ds);
         break;
     case OVS_ACTION_ATTR_TRUNC: {
         const struct ovs_action_trunc *trunc =
@@ -815,15 +841,16 @@ format_odp_action(struct ds *ds, const struct nlattr *a)
         ds_put_format(ds, "trunc(%"PRIu32")", trunc->max_len);
         break;
     }
-    break;
     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_POP:
-        ds_put_format(ds, "tnl_pop(%"PRIu32")", nl_attr_get_u32(a));
+        ds_put_cstr(ds, "tnl_pop(");
+        odp_portno_name_format(portno_names, nl_attr_get_odp_port(a), ds);
+        ds_put_char(ds, ')');
         break;
     case OVS_ACTION_ATTR_TUNNEL_PUSH:
-        format_odp_tnl_push_action(ds, a);
+        format_odp_tnl_push_action(ds, a, portno_names);
         break;
     case OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE:
-        format_odp_userspace_action(ds, a);
+        format_odp_userspace_action(ds, a, portno_names);
         break;
     case OVS_ACTION_ATTR_RECIRC:
         format_odp_recirc_action(ds, nl_attr_get_u32(a));
@@ -894,13 +921,13 @@ format_odp_action(struct ds *ds, const struct nlattr *a)
         break;
     }
     case OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE:
-        format_odp_sample_action(ds, a);
+        format_odp_sample_action(ds, a, portno_names);
         break;
     case OVS_ACTION_ATTR_CT:
         format_odp_conntrack_action(ds, a);
         break;
     case OVS_ACTION_ATTR_CLONE:
-        format_odp_clone_action(ds, a);
+        format_odp_clone_action(ds, a, portno_names);
         break;
     case OVS_ACTION_ATTR_UNSPEC:
     case __OVS_ACTION_ATTR_MAX:
@@ -912,7 +939,7 @@ format_odp_action(struct ds *ds, const struct nlattr *a)
 
 void
 format_odp_actions(struct ds *ds, const struct nlattr *actions,
-                   size_t actions_len)
+                   size_t actions_len, const struct hmap *portno_names)
 {
     if (actions_len) {
         const struct nlattr *a;
@@ -922,7 +949,7 @@ format_odp_actions(struct ds *ds, const struct nlattr *actions,
             if (a != actions) {
                 ds_put_char(ds, ',');
             }
-            format_odp_action(ds, a);
+            format_odp_action(ds, a, portno_names);
         }
         if (left) {
             int i;
@@ -1073,14 +1100,41 @@ parse_odp_userspace_action(const char *s, struct ofpbuf *actions)
             odp_put_userspace_action(pid, user_data, user_data_size,
                                      tunnel_out_port, include_actions, actions);
             res = n + n1;
+            goto out;
         } else if (s[n] == ')') {
             odp_put_userspace_action(pid, user_data, user_data_size,
                                      ODPP_NONE, include_actions, actions);
             res = n + 1;
-        } else {
-            res = -EINVAL;
+            goto out;
+        }
+    }
+
+    {
+        struct ovs_action_push_eth push;
+        int eth_type = 0;
+        int n1 = -1;
+
+        if (ovs_scan(&s[n], "push_eth(src="ETH_ADDR_SCAN_FMT","
+                     "dst="ETH_ADDR_SCAN_FMT",type=%i)%n",
+                     ETH_ADDR_SCAN_ARGS(push.addresses.eth_src),
+                     ETH_ADDR_SCAN_ARGS(push.addresses.eth_dst),
+                     &eth_type, &n1)) {
+
+            nl_msg_put_unspec(actions, OVS_ACTION_ATTR_PUSH_ETH,
+                              &push, sizeof push);
+
+            res = n + n1;
+            goto out;
         }
     }
+
+    if (!strncmp(&s[n], "pop_eth", 7)) {
+        nl_msg_put_flag(actions, OVS_ACTION_ATTR_POP_ETH);
+        res = 7;
+        goto out;
+    }
+
+    res = -EINVAL;
 out:
     ofpbuf_uninit(&buf);
     return res;
@@ -1104,7 +1158,7 @@ ovs_parse_tnl_push(const char *s, struct ovs_action_push_tnl *data)
         return -EINVAL;
     }
     eth = (struct eth_header *) data->header;
-    l3 = (data->header + sizeof *eth);
+    l3 = (struct ip_header *) (eth + 1);
     ip = (struct ip_header *) l3;
     ip6 = (struct ovs_16aligned_ip6_hdr *) l3;
     if (!ovs_scan_len(s, &n, "header(size=%"SCNi32",type=%"SCNi32","
@@ -1468,6 +1522,7 @@ parse_conntrack_action(const char *s_, struct ofpbuf *actions)
         const char *helper = NULL;
         size_t helper_len = 0;
         bool commit = false;
+        bool force_commit = false;
         uint16_t zone = 0;
         struct {
             uint32_t value;
@@ -1502,6 +1557,11 @@ find_end:
                     s += n;
                     continue;
                 }
+                if (ovs_scan(s, "force_commit%n", &n)) {
+                    force_commit = true;
+                    s += n;
+                    continue;
+                }
                 if (ovs_scan(s, "zone=%"SCNu16"%n", &zone, &n)) {
                     s += n;
                     continue;
@@ -1552,10 +1612,15 @@ find_end:
             }
             s++;
         }
+        if (commit && force_commit) {
+            return -EINVAL;
+        }
 
         start = nl_msg_start_nested(actions, OVS_ACTION_ATTR_CT);
         if (commit) {
             nl_msg_put_flag(actions, OVS_CT_ATTR_COMMIT);
+        } else if (force_commit) {
+            nl_msg_put_flag(actions, OVS_CT_ATTR_FORCE_COMMIT);
         }
         if (zone) {
             nl_msg_put_u16(actions, OVS_CT_ATTR_ZONE, zone);
@@ -1904,6 +1969,7 @@ static const struct attr_len_tbl ovs_flow_key_attr_lens[OVS_KEY_ATTR_MAX + 1] =
     [OVS_KEY_ATTR_CT_LABELS] = { .len = sizeof(struct ovs_key_ct_labels) },
     [OVS_KEY_ATTR_CT_ORIG_TUPLE_IPV4] = { .len = sizeof(struct ovs_key_ct_tuple_ipv4) },
     [OVS_KEY_ATTR_CT_ORIG_TUPLE_IPV6] = { .len = sizeof(struct ovs_key_ct_tuple_ipv6) },
+    [OVS_KEY_ATTR_PACKET_TYPE] = { .len = 4  },
 };
 
 /* Returns the correct length of the payload for a flow key attribute of the
@@ -1911,9 +1977,9 @@ static const struct attr_len_tbl ovs_flow_key_attr_lens[OVS_KEY_ATTR_MAX + 1] =
  * if the attribute's payload is variable length, or ATTR_LEN_NESTED if the
  * payload is a nested type. */
 static int
-odp_key_attr_len(const struct attr_len_tbl tbl[], int max_len, uint16_t type)
+odp_key_attr_len(const struct attr_len_tbl tbl[], int max_type, uint16_t type)
 {
-    if (type > max_len) {
+    if (type > max_type) {
         return ATTR_LEN_INVALID;
     }
 
@@ -2117,60 +2183,107 @@ tun_key_to_attr(struct ofpbuf *a, const struct flow_tnl *tun_key,
 }
 
 static bool
-odp_mask_attr_is_wildcard(const struct nlattr *ma)
+odp_mask_is_constant__(enum ovs_key_attr attr, const void *mask, size_t size,
+                       int constant)
 {
-    return is_all_zeros(nl_attr_get(ma), nl_attr_get_size(ma));
-}
+    /* Convert 'constant' to all the widths we need.  C conversion rules ensure
+     * that -1 becomes all-1-bits and 0 does not change. */
+    ovs_be16 be16 = (OVS_FORCE ovs_be16) constant;
+    uint32_t u32 = constant;
+    uint8_t u8 = constant;
+    const struct in6_addr *in6 = constant ? &in6addr_exact : &in6addr_any;
 
-static bool
-odp_mask_is_exact(enum ovs_key_attr attr, const void *mask, size_t size)
-{
-    if (attr == OVS_KEY_ATTR_TCP_FLAGS) {
-        return TCP_FLAGS(*(ovs_be16 *)mask) == TCP_FLAGS(OVS_BE16_MAX);
-    }
-    if (attr == OVS_KEY_ATTR_IPV6) {
-        const struct ovs_key_ipv6 *ipv6_mask = mask;
-
-        return
-            ((ipv6_mask->ipv6_label & htonl(IPV6_LABEL_MASK))
-             == htonl(IPV6_LABEL_MASK))
-            && ipv6_mask->ipv6_proto == UINT8_MAX
-            && ipv6_mask->ipv6_tclass == UINT8_MAX
-            && ipv6_mask->ipv6_hlimit == UINT8_MAX
-            && ipv6_mask->ipv6_frag == UINT8_MAX
-            && ipv6_mask_is_exact(&ipv6_mask->ipv6_src)
-            && ipv6_mask_is_exact(&ipv6_mask->ipv6_dst);
-    }
-    if (attr == OVS_KEY_ATTR_TUNNEL) {
+    switch (attr) {
+    case OVS_KEY_ATTR_UNSPEC:
+    case OVS_KEY_ATTR_ENCAP:
+    case __OVS_KEY_ATTR_MAX:
+    default:
         return false;
+
+    case OVS_KEY_ATTR_PRIORITY:
+    case OVS_KEY_ATTR_IN_PORT:
+    case OVS_KEY_ATTR_ETHERNET:
+    case OVS_KEY_ATTR_VLAN:
+    case OVS_KEY_ATTR_ETHERTYPE:
+    case OVS_KEY_ATTR_IPV4:
+    case OVS_KEY_ATTR_TCP:
+    case OVS_KEY_ATTR_UDP:
+    case OVS_KEY_ATTR_ICMP:
+    case OVS_KEY_ATTR_ICMPV6:
+    case OVS_KEY_ATTR_ND:
+    case OVS_KEY_ATTR_SKB_MARK:
+    case OVS_KEY_ATTR_TUNNEL:
+    case OVS_KEY_ATTR_SCTP:
+    case OVS_KEY_ATTR_DP_HASH:
+    case OVS_KEY_ATTR_RECIRC_ID:
+    case OVS_KEY_ATTR_MPLS:
+    case OVS_KEY_ATTR_CT_STATE:
+    case OVS_KEY_ATTR_CT_ZONE:
+    case OVS_KEY_ATTR_CT_MARK:
+    case OVS_KEY_ATTR_CT_LABELS:
+    case OVS_KEY_ATTR_PACKET_TYPE:
+        return is_all_byte(mask, size, u8);
+
+    case OVS_KEY_ATTR_TCP_FLAGS:
+        return TCP_FLAGS(*(ovs_be16 *) mask) == TCP_FLAGS(be16);
+
+    case OVS_KEY_ATTR_IPV6: {
+        const struct ovs_key_ipv6 *ipv6_mask = mask;
+        return ((ipv6_mask->ipv6_label & htonl(IPV6_LABEL_MASK))
+                == htonl(IPV6_LABEL_MASK & u32)
+                && ipv6_mask->ipv6_proto == u8
+                && ipv6_mask->ipv6_tclass == u8
+                && ipv6_mask->ipv6_hlimit == u8
+                && ipv6_mask->ipv6_frag == u8
+                && ipv6_addr_equals(&ipv6_mask->ipv6_src, in6)
+                && ipv6_addr_equals(&ipv6_mask->ipv6_dst, in6));
     }
 
-    if (attr == OVS_KEY_ATTR_ARP) {
-        /* ARP key has padding, ignore it. */
-        BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(struct ovs_key_arp) == 24);
-        BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct ovs_key_arp, arp_tha) == 10 + 6);
-        size = offsetof(struct ovs_key_arp, arp_tha) + ETH_ADDR_LEN;
-        ovs_assert(((uint16_t *)mask)[size/2] == 0);
+    case OVS_KEY_ATTR_ARP:
+        return is_all_byte(mask, OFFSETOFEND(struct ovs_key_arp, arp_tha), u8);
+
+    case OVS_KEY_ATTR_CT_ORIG_TUPLE_IPV4:
+        return is_all_byte(mask, OFFSETOFEND(struct ovs_key_ct_tuple_ipv4,
+                                             ipv4_proto), u8);
+
+    case OVS_KEY_ATTR_CT_ORIG_TUPLE_IPV6:
+        return is_all_byte(mask, OFFSETOFEND(struct ovs_key_ct_tuple_ipv6,
+                                             ipv6_proto), u8);
     }
+}
 
-    return is_all_ones(mask, size);
+/* The caller must already have verified that 'ma' has a correct length.
+ *
+ * The main purpose of this function is formatting, to allow code to figure out
+ * whether the mask can be omitted.  It doesn't try hard for attributes that
+ * contain sub-attributes, etc., because normally those would be broken down
+ * further for formatting. */
+static bool
+odp_mask_attr_is_wildcard(const struct nlattr *ma)
+{
+    return odp_mask_is_constant__(nl_attr_type(ma),
+                                  nl_attr_get(ma), nl_attr_get_size(ma), 0);
 }
 
+/* The caller must already have verified that 'size' is a correct length for
+ * 'attr'.
+ *
+ * The main purpose of this function is formatting, to allow code to figure out
+ * whether the mask can be omitted.  It doesn't try hard for attributes that
+ * contain sub-attributes, etc., because normally those would be broken down
+ * further for formatting. */
+static bool
+odp_mask_is_exact(enum ovs_key_attr attr, const void *mask, size_t size)
+{
+    return odp_mask_is_constant__(attr, mask, size, -1);
+}
+
+/* The caller must already have verified that 'ma' has a correct length. */
 static bool
 odp_mask_attr_is_exact(const struct nlattr *ma)
 {
     enum ovs_key_attr attr = nl_attr_type(ma);
-    const void *mask;
-    size_t size;
-
-    if (attr == OVS_KEY_ATTR_TUNNEL) {
-        return false;
-    } else {
-        mask = nl_attr_get(ma);
-        size = nl_attr_get_size(ma);
-    }
-
-    return odp_mask_is_exact(attr, mask, size);
+    return odp_mask_is_exact(attr, nl_attr_get(ma), nl_attr_get_size(ma));
 }
 
 void
@@ -2189,12 +2302,14 @@ odp_portno_names_set(struct hmap *portno_names, odp_port_t port_no,
 static char *
 odp_portno_names_get(const struct hmap *portno_names, odp_port_t port_no)
 {
-    struct odp_portno_names *odp_portno_names;
+    if (portno_names) {
+        struct odp_portno_names *odp_portno_names;
 
-    HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (odp_portno_names, hmap_node,
-                             hash_odp_port(port_no), portno_names) {
-        if (odp_portno_names->port_no == port_no) {
-            return odp_portno_names->name;
+        HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (odp_portno_names, hmap_node,
+                                 hash_odp_port(port_no), portno_names) {
+            if (odp_portno_names->port_no == port_no) {
+                return odp_portno_names->name;
+            }
         }
     }
     return NULL;
@@ -2211,6 +2326,18 @@ odp_portno_names_destroy(struct hmap *portno_names)
     }
 }
 
+void
+odp_portno_name_format(const struct hmap *portno_names, odp_port_t port_no,
+                       struct ds *s)
+{
+    const char *name = odp_portno_names_get(portno_names, port_no);
+    if (name) {
+        ds_put_cstr(s, name);
+    } else {
+        ds_put_format(s, "%"PRIu32, port_no);
+    }
+}
+
 /* Format helpers. */
 
 static void
@@ -2395,11 +2522,11 @@ format_tun_flags(struct ds *ds, const char *name, uint16_t key,
 
 static bool
 check_attr_len(struct ds *ds, const struct nlattr *a, const struct nlattr *ma,
-               const struct attr_len_tbl tbl[], int max_len, bool need_key)
+               const struct attr_len_tbl tbl[], int max_type, bool need_key)
 {
     int expected_len;
 
-    expected_len = odp_key_attr_len(tbl, max_len, nl_attr_type(a));
+    expected_len = odp_key_attr_len(tbl, max_type, nl_attr_type(a));
     if (expected_len != ATTR_LEN_VARIABLE &&
         expected_len != ATTR_LEN_NESTED) {
 
@@ -2769,10 +2896,12 @@ mask_empty(const struct nlattr *ma)
     return is_all_zeros(mask, n);
 }
 
+/* The caller must have already verified that 'a' and 'ma' have correct
+ * lengths. */
 static void
-format_odp_key_attr(const struct nlattr *a, const struct nlattr *ma,
-                    const struct hmap *portno_names, struct ds *ds,
-                    bool verbose)
+format_odp_key_attr__(const struct nlattr *a, const struct nlattr *ma,
+                      const struct hmap *portno_names, struct ds *ds,
+                      bool verbose)
 {
     enum ovs_key_attr attr = nl_attr_type(a);
     char namebuf[OVS_KEY_ATTR_BUFSIZE];
@@ -2782,11 +2911,6 @@ format_odp_key_attr(const struct nlattr *a, const struct nlattr *ma,
 
     ds_put_cstr(ds, ovs_key_attr_to_string(attr, namebuf, sizeof namebuf));
 
-    if (!check_attr_len(ds, a, ma, ovs_flow_key_attr_lens,
-                        OVS_KEY_ATTR_MAX, false)) {
-        return;
-    }
-
     ds_put_char(ds, '(');
     switch (attr) {
     case OVS_KEY_ATTR_ENCAP:
@@ -2846,8 +2970,8 @@ format_odp_key_attr(const struct nlattr *a, const struct nlattr *ma,
         break;
 
     case OVS_KEY_ATTR_CT_LABELS: {
-        const ovs_u128 *value = nl_attr_get(a);
-        const ovs_u128 *mask = ma ? nl_attr_get(ma) : NULL;
+        const ovs_32aligned_u128 *value = nl_attr_get(a);
+        const ovs_32aligned_u128 *mask = ma ? nl_attr_get(ma) : NULL;
 
         format_u128(ds, value, mask, verbose);
         break;
@@ -2892,14 +3016,8 @@ format_odp_key_attr(const struct nlattr *a, const struct nlattr *ma,
         break;
 
     case OVS_KEY_ATTR_IN_PORT:
-        if (portno_names && verbose && is_exact) {
-            char *name = odp_portno_names_get(portno_names,
-                                              nl_attr_get_odp_port(a));
-            if (name) {
-                ds_put_format(ds, "%s", name);
-            } else {
-                ds_put_format(ds, "%"PRIu32, nl_attr_get_u32(a));
-            }
+        if (is_exact) {
+            odp_portno_name_format(portno_names, nl_attr_get_odp_port(a), ds);
         } else {
             ds_put_format(ds, "%"PRIu32, nl_attr_get_u32(a));
             if (!is_exact) {
@@ -2908,6 +3026,22 @@ format_odp_key_attr(const struct nlattr *a, const struct nlattr *ma,
         }
         break;
 
+    case OVS_KEY_ATTR_PACKET_TYPE: {
+        ovs_be32 value = nl_attr_get_be32(a);
+        ovs_be32 mask = ma ? nl_attr_get_be32(ma) : OVS_BE32_MAX;
+
+        ovs_be16 ns = htons(pt_ns(value));
+        ovs_be16 ns_mask = htons(pt_ns(mask));
+        format_be16(ds, "ns", ns, &ns_mask, verbose);
+
+        ovs_be16 ns_type = pt_ns_type_be(value);
+        ovs_be16 ns_type_mask = pt_ns_type_be(mask);
+        format_be16x(ds, "id", ns_type, &ns_type_mask, verbose);
+
+        ds_chomp(ds, ',');
+        break;
+    }
+
     case OVS_KEY_ATTR_ETHERNET: {
         const struct ovs_key_ethernet *mask = ma ? nl_attr_get(ma) : NULL;
         const struct ovs_key_ethernet *key = nl_attr_get(a);
@@ -3067,6 +3201,17 @@ format_odp_key_attr(const struct nlattr *a, const struct nlattr *ma,
     ds_put_char(ds, ')');
 }
 
+static void
+format_odp_key_attr(const struct nlattr *a, const struct nlattr *ma,
+                    const struct hmap *portno_names, struct ds *ds,
+                    bool verbose)
+{
+    if (check_attr_len(ds, a, ma, ovs_flow_key_attr_lens,
+                        OVS_KEY_ATTR_MAX, false)) {
+        format_odp_key_attr__(a, ma, portno_names, ds, verbose);
+    }
+}
+
 static struct nlattr *
 generate_all_wildcard_mask(const struct attr_len_tbl tbl[], int max,
                            struct ofpbuf *ofp, const struct nlattr *key)
@@ -3097,16 +3242,14 @@ generate_all_wildcard_mask(const struct attr_len_tbl tbl[], int max,
 }
 
 static void
-format_u128(struct ds *ds, const ovs_u128 *key, const ovs_u128 *mask,
-            bool verbose)
+format_u128(struct ds *ds, const ovs_32aligned_u128 *key,
+            const ovs_32aligned_u128 *mask, bool verbose)
 {
-    if (verbose || (mask && !ovs_u128_is_zero(*mask))) {
-        ovs_be128 value;
-
-        value = hton128(*key);
+    if (verbose || (mask && !ovs_u128_is_zero(get_32aligned_u128(mask)))) {
+        ovs_be128 value = hton128(get_32aligned_u128(key));
         ds_put_hex(ds, &value, sizeof value);
-        if (mask && !(ovs_u128_is_ones(*mask))) {
-            value = hton128(*mask);
+        if (mask && !(ovs_u128_is_ones(get_32aligned_u128(mask)))) {
+            value = hton128(get_32aligned_u128(mask));
             ds_put_char(ds, '/');
             ds_put_hex(ds, &value, sizeof value);
         }
@@ -3180,7 +3323,7 @@ odp_format_ufid(const ovs_u128 *ufid, struct ds *ds)
 /* Appends to 'ds' a string representation of the 'key_len' bytes of
  * OVS_KEY_ATTR_* attributes in 'key'. If non-null, additionally formats the
  * 'mask_len' bytes of 'mask' which apply to 'key'. If 'portno_names' is
- * non-null and 'verbose' is true, translates odp port number to its name. */
+ * non-null, translates odp port number to its name. */
 void
 odp_flow_format(const struct nlattr *key, size_t key_len,
                 const struct nlattr *mask, size_t mask_len,
@@ -3190,15 +3333,23 @@ odp_flow_format(const struct nlattr *key, size_t key_len,
         const struct nlattr *a;
         unsigned int left;
         bool has_ethtype_key = false;
-        const struct nlattr *ma = NULL;
         struct ofpbuf ofp;
         bool first_field = true;
 
         ofpbuf_init(&ofp, 100);
         NL_ATTR_FOR_EACH (a, left, key, key_len) {
+            int attr_type = nl_attr_type(a);
+            const struct nlattr *ma = (mask && mask_len
+                                       ? nl_attr_find__(mask, mask_len,
+                                                        attr_type)
+                                       : NULL);
+            if (!check_attr_len(ds, a, ma, ovs_flow_key_attr_lens,
+                                OVS_KEY_ATTR_MAX, false)) {
+                continue;
+            }
+
             bool is_nested_attr;
             bool is_wildcard = false;
-            int attr_type = nl_attr_type(a);
 
             if (attr_type == OVS_KEY_ATTR_ETHERTYPE) {
                 has_ethtype_key = true;
@@ -3222,7 +3373,7 @@ odp_flow_format(const struct nlattr *key, size_t key_len,
                 if (!first_field) {
                     ds_put_char(ds, ',');
                 }
-                format_odp_key_attr(a, ma, portno_names, ds, verbose);
+                format_odp_key_attr__(a, ma, portno_names, ds, verbose);
                 first_field = false;
             }
             ofpbuf_clear(&ofp);
@@ -3242,7 +3393,8 @@ odp_flow_format(const struct nlattr *key, size_t key_len,
             ds_put_char(ds, ')');
         }
         if (!has_ethtype_key) {
-            ma = nl_attr_find__(mask, mask_len, OVS_KEY_ATTR_ETHERTYPE);
+            const struct nlattr *ma = nl_attr_find__(mask, mask_len,
+                                                     OVS_KEY_ATTR_ETHERTYPE);
             if (ma) {
                 ds_put_format(ds, ",eth_type(0/0x%04"PRIx16")",
                               ntohs(nl_attr_get_be16(ma)));
@@ -3517,30 +3669,12 @@ ovs_to_odp_ct_state(uint8_t state)
 {
     uint32_t odp = 0;
 
-    if (state & CS_NEW) {
-        odp |= OVS_CS_F_NEW;
-    }
-    if (state & CS_ESTABLISHED) {
-        odp |= OVS_CS_F_ESTABLISHED;
-    }
-    if (state & CS_RELATED) {
-        odp |= OVS_CS_F_RELATED;
-    }
-    if (state & CS_INVALID) {
-        odp |= OVS_CS_F_INVALID;
-    }
-    if (state & CS_REPLY_DIR) {
-        odp |= OVS_CS_F_REPLY_DIR;
-    }
-    if (state & CS_TRACKED) {
-        odp |= OVS_CS_F_TRACKED;
-    }
-    if (state & CS_SRC_NAT) {
-        odp |= OVS_CS_F_SRC_NAT;
-    }
-    if (state & CS_DST_NAT) {
-        odp |= OVS_CS_F_DST_NAT;
+#define CS_STATE(ENUM, INDEX, NAME)             \
+    if (state & CS_##ENUM) {                    \
+        odp |= OVS_CS_F_##ENUM;                 \
     }
+    CS_STATES
+#undef CS_STATE
 
     return odp;
 }
@@ -3550,30 +3684,12 @@ odp_to_ovs_ct_state(uint32_t flags)
 {
     uint32_t state = 0;
 
-    if (flags & OVS_CS_F_NEW) {
-        state |= CS_NEW;
-    }
-    if (flags & OVS_CS_F_ESTABLISHED) {
-        state |= CS_ESTABLISHED;
-    }
-    if (flags & OVS_CS_F_RELATED) {
-        state |= CS_RELATED;
-    }
-    if (flags & OVS_CS_F_INVALID) {
-        state |= CS_INVALID;
-    }
-    if (flags & OVS_CS_F_REPLY_DIR) {
-        state |= CS_REPLY_DIR;
-    }
-    if (flags & OVS_CS_F_TRACKED) {
-        state |= CS_TRACKED;
-    }
-    if (flags & OVS_CS_F_SRC_NAT) {
-        state |= CS_SRC_NAT;
-    }
-    if (flags & OVS_CS_F_DST_NAT) {
-        state |= CS_DST_NAT;
+#define CS_STATE(ENUM, INDEX, NAME) \
+    if (flags & OVS_CS_F_##ENUM) {  \
+        state |= CS_##ENUM;         \
     }
+    CS_STATES
+#undef CS_STATE
 
     return state;
 }
@@ -4283,6 +4399,15 @@ parse_odp_key_mask_attr(const char *s, const struct simap *port_names,
         SCAN_FIELD("tll=", eth, nd_tll);
     } SCAN_END(OVS_KEY_ATTR_ND);
 
+    struct packet_type {
+        ovs_be16 ns;
+        ovs_be16 id;
+    };
+    SCAN_BEGIN("packet_type(", struct packet_type) {
+        SCAN_FIELD("ns=", be16, ns);
+        SCAN_FIELD("id=", be16, id);
+    } SCAN_END(OVS_KEY_ATTR_PACKET_TYPE);
+
     /* Encap open-coded. */
     if (!strncmp(s, "encap(", 6)) {
         const char *start = s;
@@ -4407,9 +4532,11 @@ odp_flow_key_from_flow__(const struct odp_flow_key_parms *parms,
                          bool export_mask, struct ofpbuf *buf)
 {
     struct ovs_key_ethernet *eth_key;
-    size_t encap;
+    size_t encap[FLOW_MAX_VLAN_HEADERS] = {0};
+    size_t max_vlans;
     const struct flow *flow = parms->flow;
-    const struct flow *data = export_mask ? parms->mask : parms->flow;
+    const struct flow *mask = parms->mask;
+    const struct flow *data = export_mask ? mask : flow;
 
     nl_msg_put_u32(buf, OVS_KEY_ATTR_PRIORITY, data->skb_priority);
 
@@ -4434,8 +4561,9 @@ odp_flow_key_from_flow__(const struct odp_flow_key_parms *parms,
         nl_msg_put_unspec(buf, OVS_KEY_ATTR_CT_LABELS, &data->ct_label,
                           sizeof(data->ct_label));
     }
-    if (parms->support.ct_orig_tuple && flow->ct_nw_proto) {
-        if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
+    if (flow->ct_nw_proto) {
+        if (parms->support.ct_orig_tuple
+            && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
             struct ovs_key_ct_tuple_ipv4 ct = {
                 data->ct_nw_src,
                 data->ct_nw_dst,
@@ -4445,7 +4573,8 @@ odp_flow_key_from_flow__(const struct odp_flow_key_parms *parms,
             };
             nl_msg_put_unspec(buf, OVS_KEY_ATTR_CT_ORIG_TUPLE_IPV4, &ct,
                               sizeof ct);
-        } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
+        } else if (parms->support.ct_orig_tuple6
+                   && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
             struct ovs_key_ct_tuple_ipv6 ct = {
                 data->ct_ipv6_src,
                 data->ct_ipv6_dst,
@@ -4468,23 +4597,43 @@ odp_flow_key_from_flow__(const struct odp_flow_key_parms *parms,
         nl_msg_put_odp_port(buf, OVS_KEY_ATTR_IN_PORT, data->in_port.odp_port);
     }
 
-    eth_key = nl_msg_put_unspec_uninit(buf, OVS_KEY_ATTR_ETHERNET,
-                                       sizeof *eth_key);
-    get_ethernet_key(data, eth_key);
+    nl_msg_put_be32(buf, OVS_KEY_ATTR_PACKET_TYPE, data->packet_type);
 
-    if (flow->vlan_tci != htons(0) || flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_VLAN)) {
-        if (export_mask) {
-            nl_msg_put_be16(buf, OVS_KEY_ATTR_ETHERTYPE, OVS_BE16_MAX);
-        } else {
-            nl_msg_put_be16(buf, OVS_KEY_ATTR_ETHERTYPE, htons(ETH_TYPE_VLAN));
-        }
-        nl_msg_put_be16(buf, OVS_KEY_ATTR_VLAN, data->vlan_tci);
-        encap = nl_msg_start_nested(buf, OVS_KEY_ATTR_ENCAP);
-        if (flow->vlan_tci == htons(0)) {
-            goto unencap;
-        }
+    if (OVS_UNLIKELY(parms->probe)) {
+        max_vlans = FLOW_MAX_VLAN_HEADERS;
     } else {
-        encap = 0;
+        max_vlans = MIN(parms->support.max_vlan_headers, flow_vlan_limit);
+    }
+
+    /* Conditionally add L2 attributes for Ethernet packets */
+    if (flow->packet_type == htonl(PT_ETH)) {
+        eth_key = nl_msg_put_unspec_uninit(buf, OVS_KEY_ATTR_ETHERNET,
+                                           sizeof *eth_key);
+        get_ethernet_key(data, eth_key);
+
+        for (int encaps = 0; encaps < max_vlans; encaps++) {
+            ovs_be16 tpid = flow->vlans[encaps].tpid;
+
+            if (flow->vlans[encaps].tci == htons(0)) {
+                if (eth_type_vlan(flow->dl_type)) {
+                    /* If VLAN was truncated the tpid is in dl_type */
+                    tpid = flow->dl_type;
+                } else {
+                    break;
+                }
+            }
+
+            if (export_mask) {
+                nl_msg_put_be16(buf, OVS_KEY_ATTR_ETHERTYPE, OVS_BE16_MAX);
+            } else {
+                nl_msg_put_be16(buf, OVS_KEY_ATTR_ETHERTYPE, tpid);
+            }
+            nl_msg_put_be16(buf, OVS_KEY_ATTR_VLAN, data->vlans[encaps].tci);
+            encap[encaps] = nl_msg_start_nested(buf, OVS_KEY_ATTR_ENCAP);
+            if (flow->vlans[encaps].tci == htons(0)) {
+                goto unencap;
+            }
+        }
     }
 
     if (ntohs(flow->dl_type) < ETH_TYPE_MIN) {
@@ -4507,6 +4656,10 @@ odp_flow_key_from_flow__(const struct odp_flow_key_parms *parms,
 
     nl_msg_put_be16(buf, OVS_KEY_ATTR_ETHERTYPE, data->dl_type);
 
+    if (eth_type_vlan(flow->dl_type)) {
+        goto unencap;
+    }
+
     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
         struct ovs_key_ipv4 *ipv4_key;
 
@@ -4600,8 +4753,10 @@ odp_flow_key_from_flow__(const struct odp_flow_key_parms *parms,
     }
 
 unencap:
-    if (encap) {
-        nl_msg_end_nested(buf, encap);
+    for (int encaps = max_vlans - 1; encaps >= 0; encaps--) {
+        if (encap[encaps]) {
+            nl_msg_end_nested(buf, encap[encaps]);
+        }
     }
 }
 
@@ -4630,8 +4785,10 @@ odp_flow_key_from_mask(const struct odp_flow_key_parms *parms,
 
 /* Generate ODP flow key from the given packet metadata */
 void
-odp_key_from_pkt_metadata(struct ofpbuf *buf, const struct pkt_metadata *md)
+odp_key_from_dp_packet(struct ofpbuf *buf, const struct dp_packet *packet)
 {
+    const struct pkt_metadata *md = &packet->md;
+
     nl_msg_put_u32(buf, OVS_KEY_ATTR_PRIORITY, md->skb_priority);
 
     if (flow_tnl_dst_is_set(&md->tunnel)) {
@@ -4673,18 +4830,31 @@ odp_key_from_pkt_metadata(struct ofpbuf *buf, const struct pkt_metadata *md)
     if (md->in_port.odp_port != ODPP_NONE) {
         nl_msg_put_odp_port(buf, OVS_KEY_ATTR_IN_PORT, md->in_port.odp_port);
     }
+
+    /* Add OVS_KEY_ATTR_ETHERNET for non-Ethernet packets */
+    if (pt_ns(packet->packet_type) == OFPHTN_ETHERTYPE) {
+        nl_msg_put_be16(buf, OVS_KEY_ATTR_ETHERTYPE,
+                        pt_ns_type_be(packet->packet_type));
+    }
 }
 
 /* Generate packet metadata from the given ODP flow key. */
 void
-odp_key_to_pkt_metadata(const struct nlattr *key, size_t key_len,
-                        struct pkt_metadata *md)
+odp_key_to_dp_packet(const struct nlattr *key, size_t key_len,
+                     struct dp_packet *packet)
 {
+    static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
     const struct nlattr *nla;
+    struct pkt_metadata *md = &packet->md;
+    ovs_be32 packet_type = htonl(PT_UNKNOWN);
+    ovs_be16 ethertype = 0;
     size_t left;
     uint32_t wanted_attrs = 1u << OVS_KEY_ATTR_PRIORITY |
         1u << OVS_KEY_ATTR_SKB_MARK | 1u << OVS_KEY_ATTR_TUNNEL |
-        1u << OVS_KEY_ATTR_IN_PORT;
+        1u << OVS_KEY_ATTR_IN_PORT | 1u << OVS_KEY_ATTR_ETHERTYPE |
+        1u << OVS_KEY_ATTR_ETHERNET | 1u << OVS_KEY_ATTR_CT_STATE |
+        1u << OVS_KEY_ATTR_CT_ZONE | 1u << OVS_KEY_ATTR_CT_MARK |
+        1u << OVS_KEY_ATTR_CT_LABELS;
 
     pkt_metadata_init(md, ODPP_NONE);
 
@@ -4728,9 +4898,7 @@ odp_key_to_pkt_metadata(const struct nlattr *key, size_t key_len,
             wanted_attrs &= ~(1u << OVS_KEY_ATTR_CT_MARK);
             break;
         case OVS_KEY_ATTR_CT_LABELS: {
-            const ovs_u128 *cl = nl_attr_get(nla);
-
-            md->ct_label = *cl;
+            md->ct_label = nl_attr_get_u128(nla);
             wanted_attrs &= ~(1u << OVS_KEY_ATTR_CT_LABELS);
             break;
         }
@@ -4764,14 +4932,32 @@ odp_key_to_pkt_metadata(const struct nlattr *key, size_t key_len,
             md->in_port.odp_port = nl_attr_get_odp_port(nla);
             wanted_attrs &= ~(1u << OVS_KEY_ATTR_IN_PORT);
             break;
+        case OVS_KEY_ATTR_ETHERNET:
+            /* Presence of OVS_KEY_ATTR_ETHERNET indicates Ethernet packet. */
+            packet_type = htonl(PT_ETH);
+            wanted_attrs &= ~(1u << OVS_KEY_ATTR_ETHERNET);
+            break;
+        case OVS_KEY_ATTR_ETHERTYPE:
+            ethertype = nl_attr_get_be16(nla);
+            wanted_attrs &= ~(1u << OVS_KEY_ATTR_ETHERTYPE);
+            break;
         default:
             break;
         }
 
         if (!wanted_attrs) {
-            return; /* Have everything. */
+            break; /* Have everything. */
         }
     }
+
+    if (packet_type == htonl(PT_ETH)) {
+        packet->packet_type = htonl(PT_ETH);
+    } else if (packet_type == htonl(PT_UNKNOWN) && ethertype != 0) {
+        packet->packet_type = PACKET_TYPE_BE(OFPHTN_ETHERTYPE,
+                                             ntohs(ethertype));
+    } else {
+        VLOG_ERR_RL(&rl, "Packet without ETHERTYPE. Unknown packet_type.");
+    }
 }
 
 uint32_t
@@ -4935,7 +5121,19 @@ parse_ethertype(const struct nlattr *attrs[OVS_KEY_ATTR_MAX + 1],
         *expected_attrs |= UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_ETHERTYPE;
     } else {
         if (!is_mask) {
-            flow->dl_type = htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
+            /* Default ethertype for well-known L3 packets. */
+            if (present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_IPV4)) {
+                flow->dl_type = htons(ETH_TYPE_IP);
+            } else if (present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_IPV6)) {
+                flow->dl_type = htons(ETH_TYPE_IPV6);
+            } else if (present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_MPLS)) {
+                flow->dl_type = htons(ETH_TYPE_MPLS);
+            } else {
+                flow->dl_type = htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
+            }
+        } else if (src_flow->packet_type != htonl(PT_ETH)) {
+            /* dl_type is mandatory for non-Ethernet packets */
+            flow->dl_type = htons(0xffff);
         } else if (ntohs(src_flow->dl_type) < ETH_TYPE_MIN) {
             /* See comments in odp_flow_key_from_flow__(). */
             VLOG_ERR_RL(&rl, "mask expected for non-Ethernet II frame");
@@ -5195,63 +5393,79 @@ parse_8021q_onward(const struct nlattr *attrs[OVS_KEY_ATTR_MAX + 1],
     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
     bool is_mask = src_flow != flow;
 
-    const struct nlattr *encap
-        = (present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_ENCAP)
-           ? attrs[OVS_KEY_ATTR_ENCAP] : NULL);
+    const struct nlattr *encap;
     enum odp_key_fitness encap_fitness;
-    enum odp_key_fitness fitness;
+    enum odp_key_fitness fitness = ODP_FIT_ERROR;
+    int encaps = 0;
 
-    /* Calculate fitness of outer attributes. */
-    if (!is_mask) {
-        expected_attrs |= ((UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_VLAN) |
-                          (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_ENCAP));
-    } else {
-        if (present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_VLAN)) {
-            expected_attrs |= (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_VLAN);
+    while (encaps < flow_vlan_limit &&
+           (is_mask
+            ? (src_flow->vlans[encaps].tci & htons(VLAN_CFI)) != 0
+            : eth_type_vlan(flow->dl_type))) {
+
+        encap = (present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_ENCAP)
+                 ? attrs[OVS_KEY_ATTR_ENCAP] : NULL);
+
+        /* Calculate fitness of outer attributes. */
+        if (!is_mask) {
+            expected_attrs |= ((UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_VLAN) |
+                              (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_ENCAP));
+        } else {
+            if (present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_VLAN)) {
+                expected_attrs |= (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_VLAN);
+            }
+            if (present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_ENCAP)) {
+                expected_attrs |= (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_ENCAP);
+            }
         }
-        if (present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_ENCAP)) {
-            expected_attrs |= (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_ENCAP);
-        }
-    }
-    fitness = check_expectations(present_attrs, out_of_range_attr,
-                                 expected_attrs, key, key_len);
-
-    /* Set vlan_tci.
-     * Remove the TPID from dl_type since it's not the real Ethertype.  */
-    flow->dl_type = htons(0);
-    flow->vlan_tci = (present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_VLAN)
-                      ? nl_attr_get_be16(attrs[OVS_KEY_ATTR_VLAN])
-                      : htons(0));
-    if (!is_mask) {
-        if (!(present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_VLAN))) {
-            return ODP_FIT_TOO_LITTLE;
-        } else if (flow->vlan_tci == htons(0)) {
-            /* Corner case for a truncated 802.1Q header. */
-            if (fitness == ODP_FIT_PERFECT && nl_attr_get_size(encap)) {
-                return ODP_FIT_TOO_MUCH;
+        fitness = check_expectations(present_attrs, out_of_range_attr,
+                                     expected_attrs, key, key_len);
+
+        /* Set vlan_tci.
+         * Remove the TPID from dl_type since it's not the real Ethertype.  */
+        flow->vlans[encaps].tpid = flow->dl_type;
+        flow->dl_type = htons(0);
+        flow->vlans[encaps].tci =
+                        (present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_VLAN)
+                        ? nl_attr_get_be16(attrs[OVS_KEY_ATTR_VLAN])
+                        : htons(0));
+        if (!is_mask) {
+            if (!(present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_VLAN)) ||
+                !(present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_ENCAP))) {
+                return ODP_FIT_TOO_LITTLE;
+            } else if (flow->vlans[encaps].tci == htons(0)) {
+                /* Corner case for a truncated 802.1Q header. */
+                if (fitness == ODP_FIT_PERFECT && nl_attr_get_size(encap)) {
+                    return ODP_FIT_TOO_MUCH;
+                }
+                return fitness;
+            } else if (!(flow->vlans[encaps].tci & htons(VLAN_CFI))) {
+                VLOG_ERR_RL(&rl, "OVS_KEY_ATTR_VLAN 0x%04"PRIx16" is nonzero "
+                            "but CFI bit is not set",
+                            ntohs(flow->vlans[encaps].tci));
+                return ODP_FIT_ERROR;
+            }
+        } else {
+            if (!(present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_ENCAP))) {
+                return fitness;
             }
-            return fitness;
-        } else if (!(flow->vlan_tci & htons(VLAN_CFI))) {
-            VLOG_ERR_RL(&rl, "OVS_KEY_ATTR_VLAN 0x%04"PRIx16" is nonzero "
-                        "but CFI bit is not set", ntohs(flow->vlan_tci));
+        }
+
+        /* Now parse the encapsulated attributes. */
+        if (!parse_flow_nlattrs(nl_attr_get(encap), nl_attr_get_size(encap),
+                                attrs, &present_attrs, &out_of_range_attr)) {
             return ODP_FIT_ERROR;
         }
-    } else {
-        if (!(present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_ENCAP))) {
-            return fitness;
+        expected_attrs = 0;
+
+        if (!parse_ethertype(attrs, present_attrs, &expected_attrs,
+                             flow, src_flow)) {
+            return ODP_FIT_ERROR;
         }
-    }
 
-    /* Now parse the encapsulated attributes. */
-    if (!parse_flow_nlattrs(nl_attr_get(encap), nl_attr_get_size(encap),
-                            attrs, &present_attrs, &out_of_range_attr)) {
-        return ODP_FIT_ERROR;
+        encaps++;
     }
-    expected_attrs = 0;
 
-    if (!parse_ethertype(attrs, present_attrs, &expected_attrs, flow, src_flow)) {
-        return ODP_FIT_ERROR;
-    }
     encap_fitness = parse_l2_5_onward(attrs, present_attrs, out_of_range_attr,
                                       expected_attrs, flow, key, key_len,
                                       src_flow);
@@ -5317,9 +5531,7 @@ odp_flow_key_to_flow__(const struct nlattr *key, size_t key_len,
         expected_attrs |= UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_CT_MARK;
     }
     if (present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_CT_LABELS)) {
-        const ovs_u128 *cl = nl_attr_get(attrs[OVS_KEY_ATTR_CT_LABELS]);
-
-        flow->ct_label = *cl;
+        flow->ct_label = nl_attr_get_u128(attrs[OVS_KEY_ATTR_CT_LABELS]);
         expected_attrs |= UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_CT_LABELS;
     }
     if (present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_CT_ORIG_TUPLE_IPV4)) {
@@ -5362,37 +5574,52 @@ odp_flow_key_to_flow__(const struct nlattr *key, size_t key_len,
         flow->in_port.odp_port = ODPP_NONE;
     }
 
-    /* Ethernet header. */
+    if (present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_PACKET_TYPE)) {
+        flow->packet_type
+            = nl_attr_get_be32(attrs[OVS_KEY_ATTR_PACKET_TYPE]);
+        expected_attrs |= UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_PACKET_TYPE;
+    } else if (!is_mask) {
+        flow->packet_type = htonl(PT_ETH);
+    }
+
+    /* Check for Ethernet header. */
     if (present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_ETHERNET)) {
         const struct ovs_key_ethernet *eth_key;
 
         eth_key = nl_attr_get(attrs[OVS_KEY_ATTR_ETHERNET]);
         put_ethernet_key(eth_key, flow);
-        if (is_mask) {
-            expected_attrs |= UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_ETHERNET;
+        if (!is_mask) {
+            flow->packet_type = htonl(PT_ETH);
         }
-    }
-    if (!is_mask) {
         expected_attrs |= UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_ETHERNET;
     }
+    else if (present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_ETHERTYPE)) {
+        ovs_be16 ethertype = nl_attr_get_be16(attrs[OVS_KEY_ATTR_ETHERTYPE]);
+        if (!is_mask) {
+            flow->packet_type = PACKET_TYPE_BE(OFPHTN_ETHERTYPE,
+                                               ntohs(ethertype));
+        }
+        expected_attrs |= UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_ETHERTYPE;
+    }
 
     /* Get Ethertype or 802.1Q TPID or FLOW_DL_TYPE_NONE. */
     if (!parse_ethertype(attrs, present_attrs, &expected_attrs, flow,
-        src_flow)) {
+                         src_flow)) {
         return ODP_FIT_ERROR;
     }
 
     if (is_mask
-        ? (src_flow->vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) != 0
-        : src_flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_VLAN)) {
+        ? (src_flow->vlans[0].tci & htons(VLAN_CFI)) != 0
+        : eth_type_vlan(src_flow->dl_type)) {
         return parse_8021q_onward(attrs, present_attrs, out_of_range_attr,
                                   expected_attrs, flow, key, key_len, src_flow);
     }
     if (is_mask) {
         /* A missing VLAN mask means exact match on vlan_tci 0 (== no VLAN). */
-        flow->vlan_tci = htons(0xffff);
+        flow->vlans[0].tpid = htons(0xffff);
+        flow->vlans[0].tci = htons(0xffff);
         if (present_attrs & (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_VLAN)) {
-            flow->vlan_tci = nl_attr_get_be16(attrs[OVS_KEY_ATTR_VLAN]);
+            flow->vlans[0].tci = nl_attr_get_be16(attrs[OVS_KEY_ATTR_VLAN]);
             expected_attrs |= (UINT64_C(1) << OVS_KEY_ATTR_VLAN);
         }
     }
@@ -5444,6 +5671,61 @@ odp_flow_key_to_mask(const struct nlattr *mask_key, size_t mask_key_len,
     }
 }
 
+/* Converts the netlink formated key/mask to match.
+ * Fails if odp_flow_key_from_key/mask and odp_flow_key_key/mask
+ * disagree on the acceptable form of flow */
+int
+parse_key_and_mask_to_match(const struct nlattr *key, size_t key_len,
+                            const struct nlattr *mask, size_t mask_len,
+                            struct match *match)
+{
+    enum odp_key_fitness fitness;
+
+    fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, &match->flow);
+    if (fitness) {
+        /* This should not happen: it indicates that
+         * odp_flow_key_from_flow() and odp_flow_key_to_flow() disagree on
+         * the acceptable form of a flow.  Log the problem as an error,
+         * with enough details to enable debugging. */
+        static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
+
+        if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
+            struct ds s;
+
+            ds_init(&s);
+            odp_flow_format(key, key_len, NULL, 0, NULL, &s, true);
+            VLOG_ERR("internal error parsing flow key %s", ds_cstr(&s));
+            ds_destroy(&s);
+        }
+
+        return EINVAL;
+    }
+
+    fitness = odp_flow_key_to_mask(mask, mask_len, &match->wc, &match->flow);
+    if (fitness) {
+        /* This should not happen: it indicates that
+         * odp_flow_key_from_mask() and odp_flow_key_to_mask()
+         * disagree on the acceptable form of a mask.  Log the problem
+         * as an error, with enough details to enable debugging. */
+        static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
+
+        if (!VLOG_DROP_ERR(&rl)) {
+            struct ds s;
+
+            ds_init(&s);
+            odp_flow_format(key, key_len, mask, mask_len, NULL, &s,
+                            true);
+            VLOG_ERR("internal error parsing flow mask %s (%s)",
+                     ds_cstr(&s), odp_key_fitness_to_string(fitness));
+            ds_destroy(&s);
+        }
+
+        return EINVAL;
+    }
+
+    return 0;
+}
+
 /* Returns 'fitness' as a string, for use in debug messages. */
 const char *
 odp_key_fitness_to_string(enum odp_key_fitness fitness)
@@ -5510,6 +5792,31 @@ odp_put_userspace_action(uint32_t pid,
     return userdata_ofs;
 }
 
+void
+odp_put_pop_eth_action(struct ofpbuf *odp_actions)
+{
+    nl_msg_put_flag(odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_POP_ETH);
+}
+
+void
+odp_put_push_eth_action(struct ofpbuf *odp_actions,
+                        const struct eth_addr *eth_src,
+                        const struct eth_addr *eth_dst)
+{
+    struct ovs_action_push_eth eth;
+
+    memset(&eth, 0, sizeof eth);
+    if (eth_src) {
+        eth.addresses.eth_src = *eth_src;
+    }
+    if (eth_dst) {
+        eth.addresses.eth_dst = *eth_dst;
+    }
+
+    nl_msg_put_unspec(odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_PUSH_ETH,
+                      &eth, sizeof eth);
+}
+
 void
 odp_put_tunnel_action(const struct flow_tnl *tunnel,
                       struct ofpbuf *odp_actions)
@@ -5643,35 +5950,51 @@ commit_set_ether_addr_action(const struct flow *flow, struct flow *base_flow,
 }
 
 static void
-pop_vlan(struct flow *base,
-         struct ofpbuf *odp_actions, struct flow_wildcards *wc)
-{
-    memset(&wc->masks.vlan_tci, 0xff, sizeof wc->masks.vlan_tci);
-
-    if (base->vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
-        nl_msg_put_flag(odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN);
-        base->vlan_tci = 0;
+commit_ether_action(const struct flow *flow, struct flow *base_flow,
+                    struct ofpbuf *odp_actions, struct flow_wildcards *wc,
+                    bool use_masked)
+{
+    if (flow->packet_type == htonl(PT_ETH)) {
+        if (base_flow->packet_type != htonl(PT_ETH)) {
+            odp_put_push_eth_action(odp_actions, &flow->dl_src, &flow->dl_dst);
+            base_flow->packet_type = flow->packet_type;
+            base_flow->dl_src = flow->dl_src;
+            base_flow->dl_dst = flow->dl_dst;
+        } else {
+            commit_set_ether_addr_action(flow, base_flow, odp_actions, wc,
+                                         use_masked);
+        }
+    } else {
+        if (base_flow->packet_type == htonl(PT_ETH)) {
+            odp_put_pop_eth_action(odp_actions);
+            base_flow->packet_type = flow->packet_type;
+        }
     }
 }
 
 static void
-commit_vlan_action(ovs_be16 vlan_tci, struct flow *base,
+commit_vlan_action(const struct flow* flow, struct flow *base,
                    struct ofpbuf *odp_actions, struct flow_wildcards *wc)
 {
-    if (base->vlan_tci == vlan_tci) {
-        return;
+    int base_n = flow_count_vlan_headers(base);
+    int flow_n = flow_count_vlan_headers(flow);
+    flow_skip_common_vlan_headers(base, &base_n, flow, &flow_n);
+
+    /* Pop all mismatching vlan of base, push those of flow */
+    for (; base_n >= 0; base_n--) {
+        nl_msg_put_flag(odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN);
+        wc->masks.vlans[base_n].qtag = OVS_BE32_MAX;
     }
 
-    pop_vlan(base, odp_actions, wc);
-    if (vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
+    for (; flow_n >= 0; flow_n--) {
         struct ovs_action_push_vlan vlan;
 
-        vlan.vlan_tpid = htons(ETH_TYPE_VLAN);
-        vlan.vlan_tci = vlan_tci;
+        vlan.vlan_tpid = flow->vlans[flow_n].tpid;
+        vlan.vlan_tci = flow->vlans[flow_n].tci;
         nl_msg_put_unspec(odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN,
                           &vlan, sizeof vlan);
     }
-    base->vlan_tci = vlan_tci;
+    memcpy(base->vlans, flow->vlans, sizeof(base->vlans));
 }
 
 /* Wildcarding already done at action translation time. */
@@ -6103,7 +6426,7 @@ commit_odp_actions(const struct flow *flow, struct flow *base,
     enum slow_path_reason slow1, slow2;
     bool mpls_done = false;
 
-    commit_set_ether_addr_action(flow, base, odp_actions, wc, use_masked);
+    commit_ether_action(flow, base, odp_actions, wc, use_masked);
     /* Make packet a non-MPLS packet before committing L3/4 actions,
      * which would otherwise do nothing. */
     if (eth_type_mpls(base->dl_type) && !eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
@@ -6116,7 +6439,7 @@ commit_odp_actions(const struct flow *flow, struct flow *base,
     if (!mpls_done) {
         commit_mpls_action(flow, base, odp_actions);
     }
-    commit_vlan_action(flow->vlan_tci, base, odp_actions, wc);
+    commit_vlan_action(flow, base, odp_actions, wc);
     commit_set_priority_action(flow, base, odp_actions, wc, use_masked);
     commit_set_pkt_mark_action(flow, base, odp_actions, wc, use_masked);