mbuf: use C11 atomic builtins for refcnt
[dpdk.git] / lib / librte_mbuf / rte_mbuf.c
1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2  * Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation.
3  * Copyright 2014 6WIND S.A.
4  */
5
6 #include <string.h>
7 #include <stdio.h>
8 #include <stdlib.h>
9 #include <stdint.h>
10 #include <stdarg.h>
11 #include <inttypes.h>
12 #include <errno.h>
13 #include <ctype.h>
14 #include <sys/queue.h>
15
16 #include <rte_compat.h>
17 #include <rte_debug.h>
18 #include <rte_common.h>
19 #include <rte_log.h>
20 #include <rte_memory.h>
21 #include <rte_launch.h>
22 #include <rte_eal.h>
23 #include <rte_per_lcore.h>
24 #include <rte_lcore.h>
25 #include <rte_branch_prediction.h>
26 #include <rte_mempool.h>
27 #include <rte_mbuf.h>
28 #include <rte_mbuf_pool_ops.h>
29 #include <rte_string_fns.h>
30 #include <rte_hexdump.h>
31 #include <rte_errno.h>
32 #include <rte_memcpy.h>
33
34 /*
35  * pktmbuf pool constructor, given as a callback function to
36  * rte_mempool_create(), or called directly if using
37  * rte_mempool_create_empty()/rte_mempool_populate()
38  */
39 void
40 rte_pktmbuf_pool_init(struct rte_mempool *mp, void *opaque_arg)
41 {
42         struct rte_pktmbuf_pool_private *user_mbp_priv, *mbp_priv;
43         struct rte_pktmbuf_pool_private default_mbp_priv;
44         uint16_t roomsz;
45
46         RTE_ASSERT(mp->elt_size >= sizeof(struct rte_mbuf));
47
48         /* if no structure is provided, assume no mbuf private area */
49         user_mbp_priv = opaque_arg;
50         if (user_mbp_priv == NULL) {
51                 memset(&default_mbp_priv, 0, sizeof(default_mbp_priv));
52                 if (mp->elt_size > sizeof(struct rte_mbuf))
53                         roomsz = mp->elt_size - sizeof(struct rte_mbuf);
54                 else
55                         roomsz = 0;
56                 default_mbp_priv.mbuf_data_room_size = roomsz;
57                 user_mbp_priv = &default_mbp_priv;
58         }
59
60         RTE_ASSERT(mp->elt_size >= sizeof(struct rte_mbuf) +
61                 ((user_mbp_priv->flags & RTE_PKTMBUF_POOL_F_PINNED_EXT_BUF) ?
62                         sizeof(struct rte_mbuf_ext_shared_info) :
63                         user_mbp_priv->mbuf_data_room_size) +
64                 user_mbp_priv->mbuf_priv_size);
65         RTE_ASSERT((user_mbp_priv->flags &
66                     ~RTE_PKTMBUF_POOL_F_PINNED_EXT_BUF) == 0);
67
68         mbp_priv = rte_mempool_get_priv(mp);
69         memcpy(mbp_priv, user_mbp_priv, sizeof(*mbp_priv));
70 }
71
72 /*
73  * pktmbuf constructor, given as a callback function to
74  * rte_mempool_obj_iter() or rte_mempool_create().
75  * Set the fields of a packet mbuf to their default values.
76  */
77 void
78 rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp,
79                  __rte_unused void *opaque_arg,
80                  void *_m,
81                  __rte_unused unsigned i)
82 {
83         struct rte_mbuf *m = _m;
84         uint32_t mbuf_size, buf_len, priv_size;
85
86         priv_size = rte_pktmbuf_priv_size(mp);
87         mbuf_size = sizeof(struct rte_mbuf) + priv_size;
88         buf_len = rte_pktmbuf_data_room_size(mp);
89
90         RTE_ASSERT(RTE_ALIGN(priv_size, RTE_MBUF_PRIV_ALIGN) == priv_size);
91         RTE_ASSERT(mp->elt_size >= mbuf_size);
92         RTE_ASSERT(buf_len <= UINT16_MAX);
93
94         memset(m, 0, mbuf_size);
95         /* start of buffer is after mbuf structure and priv data */
96         m->priv_size = priv_size;
97         m->buf_addr = (char *)m + mbuf_size;
98         m->buf_iova = rte_mempool_virt2iova(m) + mbuf_size;
99         m->buf_len = (uint16_t)buf_len;
100
101         /* keep some headroom between start of buffer and data */
102         m->data_off = RTE_MIN(RTE_PKTMBUF_HEADROOM, (uint16_t)m->buf_len);
103
104         /* init some constant fields */
105         m->pool = mp;
106         m->nb_segs = 1;
107         m->port = MBUF_INVALID_PORT;
108         rte_mbuf_refcnt_set(m, 1);
109         m->next = NULL;
110 }
111
112 /*
113  * @internal The callback routine called when reference counter in shinfo
114  * for mbufs with pinned external buffer reaches zero. It means there is
115  * no more reference to buffer backing mbuf and this one should be freed.
116  * This routine is called for the regular (not with pinned external or
117  * indirect buffer) mbufs on detaching from the mbuf with pinned external
118  * buffer.
119  */
120 static void
121 rte_pktmbuf_free_pinned_extmem(void *addr, void *opaque)
122 {
123         struct rte_mbuf *m = opaque;
124
125         RTE_SET_USED(addr);
126         RTE_ASSERT(RTE_MBUF_HAS_EXTBUF(m));
127         RTE_ASSERT(RTE_MBUF_HAS_PINNED_EXTBUF(m));
128         RTE_ASSERT(m->shinfo->fcb_opaque == m);
129
130         rte_mbuf_ext_refcnt_set(m->shinfo, 1);
131         m->ol_flags = EXT_ATTACHED_MBUF;
132         if (m->next != NULL) {
133                 m->next = NULL;
134                 m->nb_segs = 1;
135         }
136         rte_mbuf_raw_free(m);
137 }
138
139 /** The context to initialize the mbufs with pinned external buffers. */
140 struct rte_pktmbuf_extmem_init_ctx {
141         const struct rte_pktmbuf_extmem *ext_mem; /* descriptor array. */
142         unsigned int ext_num; /* number of descriptors in array. */
143         unsigned int ext; /* loop descriptor index. */
144         size_t off; /* loop buffer offset. */
145 };
146
147 /**
148  * @internal Packet mbuf constructor for pools with pinned external memory.
149  *
150  * This function initializes some fields in the mbuf structure that are
151  * not modified by the user once created (origin pool, buffer start
152  * address, and so on). This function is given as a callback function to
153  * rte_mempool_obj_iter() called from rte_mempool_create_extmem().
154  *
155  * @param mp
156  *   The mempool from which mbufs originate.
157  * @param opaque_arg
158  *   A pointer to the rte_pktmbuf_extmem_init_ctx - initialization
159  *   context structure
160  * @param m
161  *   The mbuf to initialize.
162  * @param i
163  *   The index of the mbuf in the pool table.
164  */
165 static void
166 __rte_pktmbuf_init_extmem(struct rte_mempool *mp,
167                           void *opaque_arg,
168                           void *_m,
169                           __rte_unused unsigned int i)
170 {
171         struct rte_mbuf *m = _m;
172         struct rte_pktmbuf_extmem_init_ctx *ctx = opaque_arg;
173         const struct rte_pktmbuf_extmem *ext_mem;
174         uint32_t mbuf_size, buf_len, priv_size;
175         struct rte_mbuf_ext_shared_info *shinfo;
176
177         priv_size = rte_pktmbuf_priv_size(mp);
178         mbuf_size = sizeof(struct rte_mbuf) + priv_size;
179         buf_len = rte_pktmbuf_data_room_size(mp);
180
181         RTE_ASSERT(RTE_ALIGN(priv_size, RTE_MBUF_PRIV_ALIGN) == priv_size);
182         RTE_ASSERT(mp->elt_size >= mbuf_size);
183         RTE_ASSERT(buf_len <= UINT16_MAX);
184
185         memset(m, 0, mbuf_size);
186         m->priv_size = priv_size;
187         m->buf_len = (uint16_t)buf_len;
188
189         /* set the data buffer pointers to external memory */
190         ext_mem = ctx->ext_mem + ctx->ext;
191
192         RTE_ASSERT(ctx->ext < ctx->ext_num);
193         RTE_ASSERT(ctx->off + ext_mem->elt_size <= ext_mem->buf_len);
194
195         m->buf_addr = RTE_PTR_ADD(ext_mem->buf_ptr, ctx->off);
196         m->buf_iova = ext_mem->buf_iova == RTE_BAD_IOVA ?
197                       RTE_BAD_IOVA : (ext_mem->buf_iova + ctx->off);
198
199         ctx->off += ext_mem->elt_size;
200         if (ctx->off + ext_mem->elt_size > ext_mem->buf_len) {
201                 ctx->off = 0;
202                 ++ctx->ext;
203         }
204         /* keep some headroom between start of buffer and data */
205         m->data_off = RTE_MIN(RTE_PKTMBUF_HEADROOM, (uint16_t)m->buf_len);
206
207         /* init some constant fields */
208         m->pool = mp;
209         m->nb_segs = 1;
210         m->port = MBUF_INVALID_PORT;
211         m->ol_flags = EXT_ATTACHED_MBUF;
212         rte_mbuf_refcnt_set(m, 1);
213         m->next = NULL;
214
215         /* init external buffer shared info items */
216         shinfo = RTE_PTR_ADD(m, mbuf_size);
217         m->shinfo = shinfo;
218         shinfo->free_cb = rte_pktmbuf_free_pinned_extmem;
219         shinfo->fcb_opaque = m;
220         rte_mbuf_ext_refcnt_set(shinfo, 1);
221 }
222
223 /* Helper to create a mbuf pool with given mempool ops name*/
224 struct rte_mempool *
225 rte_pktmbuf_pool_create_by_ops(const char *name, unsigned int n,
226         unsigned int cache_size, uint16_t priv_size, uint16_t data_room_size,
227         int socket_id, const char *ops_name)
228 {
229         struct rte_mempool *mp;
230         struct rte_pktmbuf_pool_private mbp_priv;
231         const char *mp_ops_name = ops_name;
232         unsigned elt_size;
233         int ret;
234
235         if (RTE_ALIGN(priv_size, RTE_MBUF_PRIV_ALIGN) != priv_size) {
236                 RTE_LOG(ERR, MBUF, "mbuf priv_size=%u is not aligned\n",
237                         priv_size);
238                 rte_errno = EINVAL;
239                 return NULL;
240         }
241         elt_size = sizeof(struct rte_mbuf) + (unsigned)priv_size +
242                 (unsigned)data_room_size;
243         memset(&mbp_priv, 0, sizeof(mbp_priv));
244         mbp_priv.mbuf_data_room_size = data_room_size;
245         mbp_priv.mbuf_priv_size = priv_size;
246
247         mp = rte_mempool_create_empty(name, n, elt_size, cache_size,
248                  sizeof(struct rte_pktmbuf_pool_private), socket_id, 0);
249         if (mp == NULL)
250                 return NULL;
251
252         if (mp_ops_name == NULL)
253                 mp_ops_name = rte_mbuf_best_mempool_ops();
254         ret = rte_mempool_set_ops_byname(mp, mp_ops_name, NULL);
255         if (ret != 0) {
256                 RTE_LOG(ERR, MBUF, "error setting mempool handler\n");
257                 rte_mempool_free(mp);
258                 rte_errno = -ret;
259                 return NULL;
260         }
261         rte_pktmbuf_pool_init(mp, &mbp_priv);
262
263         ret = rte_mempool_populate_default(mp);
264         if (ret < 0) {
265                 rte_mempool_free(mp);
266                 rte_errno = -ret;
267                 return NULL;
268         }
269
270         rte_mempool_obj_iter(mp, rte_pktmbuf_init, NULL);
271
272         return mp;
273 }
274
275 /* helper to create a mbuf pool */
276 struct rte_mempool *
277 rte_pktmbuf_pool_create(const char *name, unsigned int n,
278         unsigned int cache_size, uint16_t priv_size, uint16_t data_room_size,
279         int socket_id)
280 {
281         return rte_pktmbuf_pool_create_by_ops(name, n, cache_size, priv_size,
282                         data_room_size, socket_id, NULL);
283 }
284
285 /* Helper to create a mbuf pool with pinned external data buffers. */
286 struct rte_mempool *
287 rte_pktmbuf_pool_create_extbuf(const char *name, unsigned int n,
288         unsigned int cache_size, uint16_t priv_size,
289         uint16_t data_room_size, int socket_id,
290         const struct rte_pktmbuf_extmem *ext_mem,
291         unsigned int ext_num)
292 {
293         struct rte_mempool *mp;
294         struct rte_pktmbuf_pool_private mbp_priv;
295         struct rte_pktmbuf_extmem_init_ctx init_ctx;
296         const char *mp_ops_name;
297         unsigned int elt_size;
298         unsigned int i, n_elts = 0;
299         int ret;
300
301         if (RTE_ALIGN(priv_size, RTE_MBUF_PRIV_ALIGN) != priv_size) {
302                 RTE_LOG(ERR, MBUF, "mbuf priv_size=%u is not aligned\n",
303                         priv_size);
304                 rte_errno = EINVAL;
305                 return NULL;
306         }
307         /* Check the external memory descriptors. */
308         for (i = 0; i < ext_num; i++) {
309                 const struct rte_pktmbuf_extmem *extm = ext_mem + i;
310
311                 if (!extm->elt_size || !extm->buf_len || !extm->buf_ptr) {
312                         RTE_LOG(ERR, MBUF, "invalid extmem descriptor\n");
313                         rte_errno = EINVAL;
314                         return NULL;
315                 }
316                 if (data_room_size > extm->elt_size) {
317                         RTE_LOG(ERR, MBUF, "ext elt_size=%u is too small\n",
318                                 priv_size);
319                         rte_errno = EINVAL;
320                         return NULL;
321                 }
322                 n_elts += extm->buf_len / extm->elt_size;
323         }
324         /* Check whether enough external memory provided. */
325         if (n_elts < n) {
326                 RTE_LOG(ERR, MBUF, "not enough extmem\n");
327                 rte_errno = ENOMEM;
328                 return NULL;
329         }
330         elt_size = sizeof(struct rte_mbuf) +
331                    (unsigned int)priv_size +
332                    sizeof(struct rte_mbuf_ext_shared_info);
333
334         memset(&mbp_priv, 0, sizeof(mbp_priv));
335         mbp_priv.mbuf_data_room_size = data_room_size;
336         mbp_priv.mbuf_priv_size = priv_size;
337         mbp_priv.flags = RTE_PKTMBUF_POOL_F_PINNED_EXT_BUF;
338
339         mp = rte_mempool_create_empty(name, n, elt_size, cache_size,
340                  sizeof(struct rte_pktmbuf_pool_private), socket_id, 0);
341         if (mp == NULL)
342                 return NULL;
343
344         mp_ops_name = rte_mbuf_best_mempool_ops();
345         ret = rte_mempool_set_ops_byname(mp, mp_ops_name, NULL);
346         if (ret != 0) {
347                 RTE_LOG(ERR, MBUF, "error setting mempool handler\n");
348                 rte_mempool_free(mp);
349                 rte_errno = -ret;
350                 return NULL;
351         }
352         rte_pktmbuf_pool_init(mp, &mbp_priv);
353
354         ret = rte_mempool_populate_default(mp);
355         if (ret < 0) {
356                 rte_mempool_free(mp);
357                 rte_errno = -ret;
358                 return NULL;
359         }
360
361         init_ctx = (struct rte_pktmbuf_extmem_init_ctx){
362                 .ext_mem = ext_mem,
363                 .ext_num = ext_num,
364                 .ext = 0,
365                 .off = 0,
366         };
367         rte_mempool_obj_iter(mp, __rte_pktmbuf_init_extmem, &init_ctx);
368
369         return mp;
370 }
371
372 /* do some sanity checks on a mbuf: panic if it fails */
373 void
374 rte_mbuf_sanity_check(const struct rte_mbuf *m, int is_header)
375 {
376         const char *reason;
377
378         if (rte_mbuf_check(m, is_header, &reason))
379                 rte_panic("%s\n", reason);
380 }
381
382 int rte_mbuf_check(const struct rte_mbuf *m, int is_header,
383                    const char **reason)
384 {
385         unsigned int nb_segs, pkt_len;
386
387         if (m == NULL) {
388                 *reason = "mbuf is NULL";
389                 return -1;
390         }
391
392         /* generic checks */
393         if (m->pool == NULL) {
394                 *reason = "bad mbuf pool";
395                 return -1;
396         }
397         if (m->buf_iova == 0) {
398                 *reason = "bad IO addr";
399                 return -1;
400         }
401         if (m->buf_addr == NULL) {
402                 *reason = "bad virt addr";
403                 return -1;
404         }
405
406         uint16_t cnt = rte_mbuf_refcnt_read(m);
407         if ((cnt == 0) || (cnt == UINT16_MAX)) {
408                 *reason = "bad ref cnt";
409                 return -1;
410         }
411
412         /* nothing to check for sub-segments */
413         if (is_header == 0)
414                 return 0;
415
416         /* data_len is supposed to be not more than pkt_len */
417         if (m->data_len > m->pkt_len) {
418                 *reason = "bad data_len";
419                 return -1;
420         }
421
422         nb_segs = m->nb_segs;
423         pkt_len = m->pkt_len;
424
425         do {
426                 if (m->data_off > m->buf_len) {
427                         *reason = "data offset too big in mbuf segment";
428                         return -1;
429                 }
430                 if (m->data_off + m->data_len > m->buf_len) {
431                         *reason = "data length too big in mbuf segment";
432                         return -1;
433                 }
434                 nb_segs -= 1;
435                 pkt_len -= m->data_len;
436         } while ((m = m->next) != NULL);
437
438         if (nb_segs) {
439                 *reason = "bad nb_segs";
440                 return -1;
441         }
442         if (pkt_len) {
443                 *reason = "bad pkt_len";
444                 return -1;
445         }
446
447         return 0;
448 }
449
450 /**
451  * @internal helper function for freeing a bulk of packet mbuf segments
452  * via an array holding the packet mbuf segments from the same mempool
453  * pending to be freed.
454  *
455  * @param m
456  *  The packet mbuf segment to be freed.
457  * @param pending
458  *  Pointer to the array of packet mbuf segments pending to be freed.
459  * @param nb_pending
460  *  Pointer to the number of elements held in the array.
461  * @param pending_sz
462  *  Number of elements the array can hold.
463  *  Note: The compiler should optimize this parameter away when using a
464  *  constant value, such as RTE_PKTMBUF_FREE_PENDING_SZ.
465  */
466 static void
467 __rte_pktmbuf_free_seg_via_array(struct rte_mbuf *m,
468         struct rte_mbuf ** const pending, unsigned int * const nb_pending,
469         const unsigned int pending_sz)
470 {
471         m = rte_pktmbuf_prefree_seg(m);
472         if (likely(m != NULL)) {
473                 if (*nb_pending == pending_sz ||
474                     (*nb_pending > 0 && m->pool != pending[0]->pool)) {
475                         rte_mempool_put_bulk(pending[0]->pool,
476                                         (void **)pending, *nb_pending);
477                         *nb_pending = 0;
478                 }
479
480                 pending[(*nb_pending)++] = m;
481         }
482 }
483
484 /**
485  * Size of the array holding mbufs from the same mempool pending to be freed
486  * in bulk.
487  */
488 #define RTE_PKTMBUF_FREE_PENDING_SZ 64
489
490 /* Free a bulk of packet mbufs back into their original mempools. */
491 void rte_pktmbuf_free_bulk(struct rte_mbuf **mbufs, unsigned int count)
492 {
493         struct rte_mbuf *m, *m_next, *pending[RTE_PKTMBUF_FREE_PENDING_SZ];
494         unsigned int idx, nb_pending = 0;
495
496         for (idx = 0; idx < count; idx++) {
497                 m = mbufs[idx];
498                 if (unlikely(m == NULL))
499                         continue;
500
501                 __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
502
503                 do {
504                         m_next = m->next;
505                         __rte_pktmbuf_free_seg_via_array(m,
506                                         pending, &nb_pending,
507                                         RTE_PKTMBUF_FREE_PENDING_SZ);
508                         m = m_next;
509                 } while (m != NULL);
510         }
511
512         if (nb_pending > 0)
513                 rte_mempool_put_bulk(pending[0]->pool, (void **)pending, nb_pending);
514 }
515
516 /* Creates a shallow copy of mbuf */
517 struct rte_mbuf *
518 rte_pktmbuf_clone(struct rte_mbuf *md, struct rte_mempool *mp)
519 {
520         struct rte_mbuf *mc, *mi, **prev;
521         uint32_t pktlen;
522         uint16_t nseg;
523
524         mc = rte_pktmbuf_alloc(mp);
525         if (unlikely(mc == NULL))
526                 return NULL;
527
528         mi = mc;
529         prev = &mi->next;
530         pktlen = md->pkt_len;
531         nseg = 0;
532
533         do {
534                 nseg++;
535                 rte_pktmbuf_attach(mi, md);
536                 *prev = mi;
537                 prev = &mi->next;
538         } while ((md = md->next) != NULL &&
539             (mi = rte_pktmbuf_alloc(mp)) != NULL);
540
541         *prev = NULL;
542         mc->nb_segs = nseg;
543         mc->pkt_len = pktlen;
544
545         /* Allocation of new indirect segment failed */
546         if (unlikely(mi == NULL)) {
547                 rte_pktmbuf_free(mc);
548                 return NULL;
549         }
550
551         __rte_mbuf_sanity_check(mc, 1);
552         return mc;
553 }
554
555 /* convert multi-segment mbuf to single mbuf */
556 int
557 __rte_pktmbuf_linearize(struct rte_mbuf *mbuf)
558 {
559         size_t seg_len, copy_len;
560         struct rte_mbuf *m;
561         struct rte_mbuf *m_next;
562         char *buffer;
563
564         /* Extend first segment to the total packet length */
565         copy_len = rte_pktmbuf_pkt_len(mbuf) - rte_pktmbuf_data_len(mbuf);
566
567         if (unlikely(copy_len > rte_pktmbuf_tailroom(mbuf)))
568                 return -1;
569
570         buffer = rte_pktmbuf_mtod_offset(mbuf, char *, mbuf->data_len);
571         mbuf->data_len = (uint16_t)(mbuf->pkt_len);
572
573         /* Append data from next segments to the first one */
574         m = mbuf->next;
575         while (m != NULL) {
576                 m_next = m->next;
577
578                 seg_len = rte_pktmbuf_data_len(m);
579                 rte_memcpy(buffer, rte_pktmbuf_mtod(m, char *), seg_len);
580                 buffer += seg_len;
581
582                 rte_pktmbuf_free_seg(m);
583                 m = m_next;
584         }
585
586         mbuf->next = NULL;
587         mbuf->nb_segs = 1;
588
589         return 0;
590 }
591
592 /* Create a deep copy of mbuf */
593 struct rte_mbuf *
594 rte_pktmbuf_copy(const struct rte_mbuf *m, struct rte_mempool *mp,
595                  uint32_t off, uint32_t len)
596 {
597         const struct rte_mbuf *seg = m;
598         struct rte_mbuf *mc, *m_last, **prev;
599
600         /* garbage in check */
601         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
602
603         /* check for request to copy at offset past end of mbuf */
604         if (unlikely(off >= m->pkt_len))
605                 return NULL;
606
607         mc = rte_pktmbuf_alloc(mp);
608         if (unlikely(mc == NULL))
609                 return NULL;
610
611         /* truncate requested length to available data */
612         if (len > m->pkt_len - off)
613                 len = m->pkt_len - off;
614
615         __rte_pktmbuf_copy_hdr(mc, m);
616
617         /* copied mbuf is not indirect or external */
618         mc->ol_flags = m->ol_flags & ~(IND_ATTACHED_MBUF|EXT_ATTACHED_MBUF);
619
620         prev = &mc->next;
621         m_last = mc;
622         while (len > 0) {
623                 uint32_t copy_len;
624
625                 /* skip leading mbuf segments */
626                 while (off >= seg->data_len) {
627                         off -= seg->data_len;
628                         seg = seg->next;
629                 }
630
631                 /* current buffer is full, chain a new one */
632                 if (rte_pktmbuf_tailroom(m_last) == 0) {
633                         m_last = rte_pktmbuf_alloc(mp);
634                         if (unlikely(m_last == NULL)) {
635                                 rte_pktmbuf_free(mc);
636                                 return NULL;
637                         }
638                         ++mc->nb_segs;
639                         *prev = m_last;
640                         prev = &m_last->next;
641                 }
642
643                 /*
644                  * copy the min of data in input segment (seg)
645                  * vs space available in output (m_last)
646                  */
647                 copy_len = RTE_MIN(seg->data_len - off, len);
648                 if (copy_len > rte_pktmbuf_tailroom(m_last))
649                         copy_len = rte_pktmbuf_tailroom(m_last);
650
651                 /* append from seg to m_last */
652                 rte_memcpy(rte_pktmbuf_mtod_offset(m_last, char *,
653                                                    m_last->data_len),
654                            rte_pktmbuf_mtod_offset(seg, char *, off),
655                            copy_len);
656
657                 /* update offsets and lengths */
658                 m_last->data_len += copy_len;
659                 mc->pkt_len += copy_len;
660                 off += copy_len;
661                 len -= copy_len;
662         }
663
664         /* garbage out check */
665         __rte_mbuf_sanity_check(mc, 1);
666         return mc;
667 }
668
669 /* dump a mbuf on console */
670 void
671 rte_pktmbuf_dump(FILE *f, const struct rte_mbuf *m, unsigned dump_len)
672 {
673         unsigned int len;
674         unsigned int nb_segs;
675
676         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
677
678         fprintf(f, "dump mbuf at %p, iova=%#"PRIx64", buf_len=%u\n",
679                 m, m->buf_iova, m->buf_len);
680         fprintf(f, "  pkt_len=%u, ol_flags=%#"PRIx64", nb_segs=%u, port=%u",
681                 m->pkt_len, m->ol_flags, m->nb_segs, m->port);
682
683         if (m->ol_flags & (PKT_RX_VLAN | PKT_TX_VLAN))
684                 fprintf(f, ", vlan_tci=%u", m->vlan_tci);
685
686         fprintf(f, ", ptype=%#"PRIx32"\n", m->packet_type);
687
688         nb_segs = m->nb_segs;
689
690         while (m && nb_segs != 0) {
691                 __rte_mbuf_sanity_check(m, 0);
692
693                 fprintf(f, "  segment at %p, data=%p, len=%u, off=%u, refcnt=%u\n",
694                         m, rte_pktmbuf_mtod(m, void *),
695                         m->data_len, m->data_off, rte_mbuf_refcnt_read(m));
696
697                 len = dump_len;
698                 if (len > m->data_len)
699                         len = m->data_len;
700                 if (len != 0)
701                         rte_hexdump(f, NULL, rte_pktmbuf_mtod(m, void *), len);
702                 dump_len -= len;
703                 m = m->next;
704                 nb_segs --;
705         }
706 }
707
708 /* read len data bytes in a mbuf at specified offset (internal) */
709 const void *__rte_pktmbuf_read(const struct rte_mbuf *m, uint32_t off,
710         uint32_t len, void *buf)
711 {
712         const struct rte_mbuf *seg = m;
713         uint32_t buf_off = 0, copy_len;
714
715         if (off + len > rte_pktmbuf_pkt_len(m))
716                 return NULL;
717
718         while (off >= rte_pktmbuf_data_len(seg)) {
719                 off -= rte_pktmbuf_data_len(seg);
720                 seg = seg->next;
721         }
722
723         if (off + len <= rte_pktmbuf_data_len(seg))
724                 return rte_pktmbuf_mtod_offset(seg, char *, off);
725
726         /* rare case: header is split among several segments */
727         while (len > 0) {
728                 copy_len = rte_pktmbuf_data_len(seg) - off;
729                 if (copy_len > len)
730                         copy_len = len;
731                 rte_memcpy((char *)buf + buf_off,
732                         rte_pktmbuf_mtod_offset(seg, char *, off), copy_len);
733                 off = 0;
734                 buf_off += copy_len;
735                 len -= copy_len;
736                 seg = seg->next;
737         }
738
739         return buf;
740 }
741
742 /*
743  * Get the name of a RX offload flag. Must be kept synchronized with flag
744  * definitions in rte_mbuf.h.
745  */
746 const char *rte_get_rx_ol_flag_name(uint64_t mask)
747 {
748         switch (mask) {
749         case PKT_RX_VLAN: return "PKT_RX_VLAN";
750         case PKT_RX_RSS_HASH: return "PKT_RX_RSS_HASH";
751         case PKT_RX_FDIR: return "PKT_RX_FDIR";
752         case PKT_RX_L4_CKSUM_BAD: return "PKT_RX_L4_CKSUM_BAD";
753         case PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD: return "PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD";
754         case PKT_RX_L4_CKSUM_NONE: return "PKT_RX_L4_CKSUM_NONE";
755         case PKT_RX_IP_CKSUM_BAD: return "PKT_RX_IP_CKSUM_BAD";
756         case PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD: return "PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD";
757         case PKT_RX_IP_CKSUM_NONE: return "PKT_RX_IP_CKSUM_NONE";
758         case PKT_RX_EIP_CKSUM_BAD: return "PKT_RX_EIP_CKSUM_BAD";
759         case PKT_RX_VLAN_STRIPPED: return "PKT_RX_VLAN_STRIPPED";
760         case PKT_RX_IEEE1588_PTP: return "PKT_RX_IEEE1588_PTP";
761         case PKT_RX_IEEE1588_TMST: return "PKT_RX_IEEE1588_TMST";
762         case PKT_RX_FDIR_ID: return "PKT_RX_FDIR_ID";
763         case PKT_RX_FDIR_FLX: return "PKT_RX_FDIR_FLX";
764         case PKT_RX_QINQ_STRIPPED: return "PKT_RX_QINQ_STRIPPED";
765         case PKT_RX_QINQ: return "PKT_RX_QINQ";
766         case PKT_RX_LRO: return "PKT_RX_LRO";
767         case PKT_RX_TIMESTAMP: return "PKT_RX_TIMESTAMP";
768         case PKT_RX_SEC_OFFLOAD: return "PKT_RX_SEC_OFFLOAD";
769         case PKT_RX_SEC_OFFLOAD_FAILED: return "PKT_RX_SEC_OFFLOAD_FAILED";
770         case PKT_RX_OUTER_L4_CKSUM_BAD: return "PKT_RX_OUTER_L4_CKSUM_BAD";
771         case PKT_RX_OUTER_L4_CKSUM_GOOD: return "PKT_RX_OUTER_L4_CKSUM_GOOD";
772         case PKT_RX_OUTER_L4_CKSUM_INVALID:
773                 return "PKT_RX_OUTER_L4_CKSUM_INVALID";
774
775         default: return NULL;
776         }
777 }
778
779 struct flag_mask {
780         uint64_t flag;
781         uint64_t mask;
782         const char *default_name;
783 };
784
785 /* write the list of rx ol flags in buffer buf */
786 int
787 rte_get_rx_ol_flag_list(uint64_t mask, char *buf, size_t buflen)
788 {
789         const struct flag_mask rx_flags[] = {
790                 { PKT_RX_VLAN, PKT_RX_VLAN, NULL },
791                 { PKT_RX_RSS_HASH, PKT_RX_RSS_HASH, NULL },
792                 { PKT_RX_FDIR, PKT_RX_FDIR, NULL },
793                 { PKT_RX_L4_CKSUM_BAD, PKT_RX_L4_CKSUM_MASK, NULL },
794                 { PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD, PKT_RX_L4_CKSUM_MASK, NULL },
795                 { PKT_RX_L4_CKSUM_NONE, PKT_RX_L4_CKSUM_MASK, NULL },
796                 { PKT_RX_L4_CKSUM_UNKNOWN, PKT_RX_L4_CKSUM_MASK,
797                   "PKT_RX_L4_CKSUM_UNKNOWN" },
798                 { PKT_RX_IP_CKSUM_BAD, PKT_RX_IP_CKSUM_MASK, NULL },
799                 { PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD, PKT_RX_IP_CKSUM_MASK, NULL },
800                 { PKT_RX_IP_CKSUM_NONE, PKT_RX_IP_CKSUM_MASK, NULL },
801                 { PKT_RX_IP_CKSUM_UNKNOWN, PKT_RX_IP_CKSUM_MASK,
802                   "PKT_RX_IP_CKSUM_UNKNOWN" },
803                 { PKT_RX_EIP_CKSUM_BAD, PKT_RX_EIP_CKSUM_BAD, NULL },
804                 { PKT_RX_VLAN_STRIPPED, PKT_RX_VLAN_STRIPPED, NULL },
805                 { PKT_RX_IEEE1588_PTP, PKT_RX_IEEE1588_PTP, NULL },
806                 { PKT_RX_IEEE1588_TMST, PKT_RX_IEEE1588_TMST, NULL },
807                 { PKT_RX_FDIR_ID, PKT_RX_FDIR_ID, NULL },
808                 { PKT_RX_FDIR_FLX, PKT_RX_FDIR_FLX, NULL },
809                 { PKT_RX_QINQ_STRIPPED, PKT_RX_QINQ_STRIPPED, NULL },
810                 { PKT_RX_LRO, PKT_RX_LRO, NULL },
811                 { PKT_RX_TIMESTAMP, PKT_RX_TIMESTAMP, NULL },
812                 { PKT_RX_SEC_OFFLOAD, PKT_RX_SEC_OFFLOAD, NULL },
813                 { PKT_RX_SEC_OFFLOAD_FAILED, PKT_RX_SEC_OFFLOAD_FAILED, NULL },
814                 { PKT_RX_QINQ, PKT_RX_QINQ, NULL },
815                 { PKT_RX_OUTER_L4_CKSUM_BAD, PKT_RX_OUTER_L4_CKSUM_MASK, NULL },
816                 { PKT_RX_OUTER_L4_CKSUM_GOOD, PKT_RX_OUTER_L4_CKSUM_MASK,
817                   NULL },
818                 { PKT_RX_OUTER_L4_CKSUM_INVALID, PKT_RX_OUTER_L4_CKSUM_MASK,
819                   NULL },
820                 { PKT_RX_OUTER_L4_CKSUM_UNKNOWN, PKT_RX_OUTER_L4_CKSUM_MASK,
821                   "PKT_RX_OUTER_L4_CKSUM_UNKNOWN" },
822         };
823         const char *name;
824         unsigned int i;
825         int ret;
826
827         if (buflen == 0)
828                 return -1;
829
830         buf[0] = '\0';
831         for (i = 0; i < RTE_DIM(rx_flags); i++) {
832                 if ((mask & rx_flags[i].mask) != rx_flags[i].flag)
833                         continue;
834                 name = rte_get_rx_ol_flag_name(rx_flags[i].flag);
835                 if (name == NULL)
836                         name = rx_flags[i].default_name;
837                 ret = snprintf(buf, buflen, "%s ", name);
838                 if (ret < 0)
839                         return -1;
840                 if ((size_t)ret >= buflen)
841                         return -1;
842                 buf += ret;
843                 buflen -= ret;
844         }
845
846         return 0;
847 }
848
849 /*
850  * Get the name of a TX offload flag. Must be kept synchronized with flag
851  * definitions in rte_mbuf.h.
852  */
853 const char *rte_get_tx_ol_flag_name(uint64_t mask)
854 {
855         switch (mask) {
856         case PKT_TX_VLAN: return "PKT_TX_VLAN";
857         case PKT_TX_IP_CKSUM: return "PKT_TX_IP_CKSUM";
858         case PKT_TX_TCP_CKSUM: return "PKT_TX_TCP_CKSUM";
859         case PKT_TX_SCTP_CKSUM: return "PKT_TX_SCTP_CKSUM";
860         case PKT_TX_UDP_CKSUM: return "PKT_TX_UDP_CKSUM";
861         case PKT_TX_IEEE1588_TMST: return "PKT_TX_IEEE1588_TMST";
862         case PKT_TX_TCP_SEG: return "PKT_TX_TCP_SEG";
863         case PKT_TX_IPV4: return "PKT_TX_IPV4";
864         case PKT_TX_IPV6: return "PKT_TX_IPV6";
865         case PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM: return "PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM";
866         case PKT_TX_OUTER_IPV4: return "PKT_TX_OUTER_IPV4";
867         case PKT_TX_OUTER_IPV6: return "PKT_TX_OUTER_IPV6";
868         case PKT_TX_TUNNEL_VXLAN: return "PKT_TX_TUNNEL_VXLAN";
869         case PKT_TX_TUNNEL_GTP: return "PKT_TX_TUNNEL_GTP";
870         case PKT_TX_TUNNEL_GRE: return "PKT_TX_TUNNEL_GRE";
871         case PKT_TX_TUNNEL_IPIP: return "PKT_TX_TUNNEL_IPIP";
872         case PKT_TX_TUNNEL_GENEVE: return "PKT_TX_TUNNEL_GENEVE";
873         case PKT_TX_TUNNEL_MPLSINUDP: return "PKT_TX_TUNNEL_MPLSINUDP";
874         case PKT_TX_TUNNEL_VXLAN_GPE: return "PKT_TX_TUNNEL_VXLAN_GPE";
875         case PKT_TX_TUNNEL_IP: return "PKT_TX_TUNNEL_IP";
876         case PKT_TX_TUNNEL_UDP: return "PKT_TX_TUNNEL_UDP";
877         case PKT_TX_QINQ: return "PKT_TX_QINQ";
878         case PKT_TX_MACSEC: return "PKT_TX_MACSEC";
879         case PKT_TX_SEC_OFFLOAD: return "PKT_TX_SEC_OFFLOAD";
880         case PKT_TX_UDP_SEG: return "PKT_TX_UDP_SEG";
881         case PKT_TX_OUTER_UDP_CKSUM: return "PKT_TX_OUTER_UDP_CKSUM";
882         default: return NULL;
883         }
884 }
885
886 /* write the list of tx ol flags in buffer buf */
887 int
888 rte_get_tx_ol_flag_list(uint64_t mask, char *buf, size_t buflen)
889 {
890         const struct flag_mask tx_flags[] = {
891                 { PKT_TX_VLAN, PKT_TX_VLAN, NULL },
892                 { PKT_TX_IP_CKSUM, PKT_TX_IP_CKSUM, NULL },
893                 { PKT_TX_TCP_CKSUM, PKT_TX_L4_MASK, NULL },
894                 { PKT_TX_SCTP_CKSUM, PKT_TX_L4_MASK, NULL },
895                 { PKT_TX_UDP_CKSUM, PKT_TX_L4_MASK, NULL },
896                 { PKT_TX_L4_NO_CKSUM, PKT_TX_L4_MASK, "PKT_TX_L4_NO_CKSUM" },
897                 { PKT_TX_IEEE1588_TMST, PKT_TX_IEEE1588_TMST, NULL },
898                 { PKT_TX_TCP_SEG, PKT_TX_TCP_SEG, NULL },
899                 { PKT_TX_IPV4, PKT_TX_IPV4, NULL },
900                 { PKT_TX_IPV6, PKT_TX_IPV6, NULL },
901                 { PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM, PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM, NULL },
902                 { PKT_TX_OUTER_IPV4, PKT_TX_OUTER_IPV4, NULL },
903                 { PKT_TX_OUTER_IPV6, PKT_TX_OUTER_IPV6, NULL },
904                 { PKT_TX_TUNNEL_VXLAN, PKT_TX_TUNNEL_MASK, NULL },
905                 { PKT_TX_TUNNEL_GTP, PKT_TX_TUNNEL_MASK, NULL },
906                 { PKT_TX_TUNNEL_GRE, PKT_TX_TUNNEL_MASK, NULL },
907                 { PKT_TX_TUNNEL_IPIP, PKT_TX_TUNNEL_MASK, NULL },
908                 { PKT_TX_TUNNEL_GENEVE, PKT_TX_TUNNEL_MASK, NULL },
909                 { PKT_TX_TUNNEL_MPLSINUDP, PKT_TX_TUNNEL_MASK, NULL },
910                 { PKT_TX_TUNNEL_VXLAN_GPE, PKT_TX_TUNNEL_MASK, NULL },
911                 { PKT_TX_TUNNEL_IP, PKT_TX_TUNNEL_MASK, NULL },
912                 { PKT_TX_TUNNEL_UDP, PKT_TX_TUNNEL_MASK, NULL },
913                 { PKT_TX_QINQ, PKT_TX_QINQ, NULL },
914                 { PKT_TX_MACSEC, PKT_TX_MACSEC, NULL },
915                 { PKT_TX_SEC_OFFLOAD, PKT_TX_SEC_OFFLOAD, NULL },
916                 { PKT_TX_UDP_SEG, PKT_TX_UDP_SEG, NULL },
917                 { PKT_TX_OUTER_UDP_CKSUM, PKT_TX_OUTER_UDP_CKSUM, NULL },
918         };
919         const char *name;
920         unsigned int i;
921         int ret;
922
923         if (buflen == 0)
924                 return -1;
925
926         buf[0] = '\0';
927         for (i = 0; i < RTE_DIM(tx_flags); i++) {
928                 if ((mask & tx_flags[i].mask) != tx_flags[i].flag)
929                         continue;
930                 name = rte_get_tx_ol_flag_name(tx_flags[i].flag);
931                 if (name == NULL)
932                         name = tx_flags[i].default_name;
933                 ret = snprintf(buf, buflen, "%s ", name);
934                 if (ret < 0)
935                         return -1;
936                 if ((size_t)ret >= buflen)
937                         return -1;
938                 buf += ret;
939                 buflen -= ret;
940         }
941
942         return 0;
943 }