mbuf: add Tx side tunneling type
[dpdk.git] / lib / librte_mbuf / rte_mbuf.h
1 /*-
2  *   BSD LICENSE
3  *
4  *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
5  *   Copyright 2014 6WIND S.A.
6  *   All rights reserved.
7  *
8  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  *   modification, are permitted provided that the following conditions
10  *   are met:
11  *
12  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
16  *       the documentation and/or other materials provided with the
17  *       distribution.
18  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
19  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
20  *       from this software without specific prior written permission.
21  *
22  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
23  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
24  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
25  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
26  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
27  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
28  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
29  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
30  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
31  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
32  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
33  */
34
35 #ifndef _RTE_MBUF_H_
36 #define _RTE_MBUF_H_
37
38 /**
39  * @file
40  * RTE Mbuf
41  *
42  * The mbuf library provides the ability to create and destroy buffers
43  * that may be used by the RTE application to store message
44  * buffers. The message buffers are stored in a mempool, using the
45  * RTE mempool library.
46  *
47  * This library provide an API to allocate/free packet mbufs, which are
48  * used to carry network packets.
49  *
50  * To understand the concepts of packet buffers or mbufs, you
51  * should read "TCP/IP Illustrated, Volume 2: The Implementation,
52  * Addison-Wesley, 1995, ISBN 0-201-63354-X from Richard Stevens"
53  * http://www.kohala.com/start/tcpipiv2.html
54  */
55
56 #include <stdint.h>
57 #include <rte_common.h>
58 #include <rte_mempool.h>
59 #include <rte_memory.h>
60 #include <rte_atomic.h>
61 #include <rte_prefetch.h>
62 #include <rte_branch_prediction.h>
63
64 #ifdef __cplusplus
65 extern "C" {
66 #endif
67
68 /*
69  * Packet Offload Features Flags. It also carry packet type information.
70  * Critical resources. Both rx/tx shared these bits. Be cautious on any change
71  *
72  * - RX flags start at bit position zero, and get added to the left of previous
73  *   flags.
74  * - The most-significant 3 bits are reserved for generic mbuf flags
75  * - TX flags therefore start at bit position 60 (i.e. 63-3), and new flags get
76  *   added to the right of the previously defined flags i.e. they should count
77  *   downwards, not upwards.
78  *
79  * Keep these flags synchronized with rte_get_rx_ol_flag_name() and
80  * rte_get_tx_ol_flag_name().
81  */
82
83 /**
84  * RX packet is a 802.1q VLAN packet. This flag was set by PMDs when
85  * the packet is recognized as a VLAN, but the behavior between PMDs
86  * was not the same. This flag is kept for some time to avoid breaking
87  * applications and should be replaced by PKT_RX_VLAN_STRIPPED.
88  */
89 #define PKT_RX_VLAN_PKT      (1ULL << 0)
90
91 #define PKT_RX_RSS_HASH      (1ULL << 1)  /**< RX packet with RSS hash result. */
92 #define PKT_RX_FDIR          (1ULL << 2)  /**< RX packet with FDIR match indicate. */
93 #define PKT_RX_L4_CKSUM_BAD  (1ULL << 3)  /**< L4 cksum of RX pkt. is not OK. */
94 #define PKT_RX_IP_CKSUM_BAD  (1ULL << 4)  /**< IP cksum of RX pkt. is not OK. */
95 #define PKT_RX_EIP_CKSUM_BAD (1ULL << 5)  /**< External IP header checksum error. */
96
97 /**
98  * A vlan has been stripped by the hardware and its tci is saved in
99  * mbuf->vlan_tci. This can only happen if vlan stripping is enabled
100  * in the RX configuration of the PMD.
101  */
102 #define PKT_RX_VLAN_STRIPPED (1ULL << 6)
103
104 /* hole, some bits can be reused here  */
105
106 #define PKT_RX_IEEE1588_PTP  (1ULL << 9)  /**< RX IEEE1588 L2 Ethernet PT Packet. */
107 #define PKT_RX_IEEE1588_TMST (1ULL << 10) /**< RX IEEE1588 L2/L4 timestamped packet.*/
108 #define PKT_RX_FDIR_ID       (1ULL << 13) /**< FD id reported if FDIR match. */
109 #define PKT_RX_FDIR_FLX      (1ULL << 14) /**< Flexible bytes reported if FDIR match. */
110
111 /**
112  * The 2 vlans have been stripped by the hardware and their tci are
113  * saved in mbuf->vlan_tci (inner) and mbuf->vlan_tci_outer (outer).
114  * This can only happen if vlan stripping is enabled in the RX
115  * configuration of the PMD. If this flag is set, PKT_RX_VLAN_STRIPPED
116  * must also be set.
117  */
118 #define PKT_RX_QINQ_STRIPPED (1ULL << 15)
119
120 /**
121  * Deprecated.
122  * RX packet with double VLAN stripped.
123  * This flag is replaced by PKT_RX_QINQ_STRIPPED.
124  */
125 #define PKT_RX_QINQ_PKT      PKT_RX_QINQ_STRIPPED
126
127 /* add new RX flags here */
128
129 /* add new TX flags here */
130
131 /**
132  * Bits 45:48 used for the tunnel type.
133  * When doing Tx offload like TSO or checksum, the HW needs to configure the
134  * tunnel type into the HW descriptors.
135  */
136 #define PKT_TX_TUNNEL_VXLAN   (0x1ULL << 45)
137 #define PKT_TX_TUNNEL_GRE     (0x2ULL << 45)
138 #define PKT_TX_TUNNEL_IPIP    (0x3ULL << 45)
139 #define PKT_TX_TUNNEL_GENEVE  (0x4ULL << 45)
140 /* add new TX TUNNEL type here */
141 #define PKT_TX_TUNNEL_MASK    (0xFULL << 45)
142
143 /**
144  * Second VLAN insertion (QinQ) flag.
145  */
146 #define PKT_TX_QINQ_PKT    (1ULL << 49)   /**< TX packet with double VLAN inserted. */
147
148 /**
149  * TCP segmentation offload. To enable this offload feature for a
150  * packet to be transmitted on hardware supporting TSO:
151  *  - set the PKT_TX_TCP_SEG flag in mbuf->ol_flags (this flag implies
152  *    PKT_TX_TCP_CKSUM)
153  *  - set the flag PKT_TX_IPV4 or PKT_TX_IPV6
154  *  - if it's IPv4, set the PKT_TX_IP_CKSUM flag and write the IP checksum
155  *    to 0 in the packet
156  *  - fill the mbuf offload information: l2_len, l3_len, l4_len, tso_segsz
157  *  - calculate the pseudo header checksum without taking ip_len in account,
158  *    and set it in the TCP header. Refer to rte_ipv4_phdr_cksum() and
159  *    rte_ipv6_phdr_cksum() that can be used as helpers.
160  */
161 #define PKT_TX_TCP_SEG       (1ULL << 50)
162
163 #define PKT_TX_IEEE1588_TMST (1ULL << 51) /**< TX IEEE1588 packet to timestamp. */
164
165 /**
166  * Bits 52+53 used for L4 packet type with checksum enabled: 00: Reserved,
167  * 01: TCP checksum, 10: SCTP checksum, 11: UDP checksum. To use hardware
168  * L4 checksum offload, the user needs to:
169  *  - fill l2_len and l3_len in mbuf
170  *  - set the flags PKT_TX_TCP_CKSUM, PKT_TX_SCTP_CKSUM or PKT_TX_UDP_CKSUM
171  *  - set the flag PKT_TX_IPV4 or PKT_TX_IPV6
172  *  - calculate the pseudo header checksum and set it in the L4 header (only
173  *    for TCP or UDP). See rte_ipv4_phdr_cksum() and rte_ipv6_phdr_cksum().
174  *    For SCTP, set the crc field to 0.
175  */
176 #define PKT_TX_L4_NO_CKSUM   (0ULL << 52) /**< Disable L4 cksum of TX pkt. */
177 #define PKT_TX_TCP_CKSUM     (1ULL << 52) /**< TCP cksum of TX pkt. computed by NIC. */
178 #define PKT_TX_SCTP_CKSUM    (2ULL << 52) /**< SCTP cksum of TX pkt. computed by NIC. */
179 #define PKT_TX_UDP_CKSUM     (3ULL << 52) /**< UDP cksum of TX pkt. computed by NIC. */
180 #define PKT_TX_L4_MASK       (3ULL << 52) /**< Mask for L4 cksum offload request. */
181
182 /**
183  * Offload the IP checksum in the hardware. The flag PKT_TX_IPV4 should
184  * also be set by the application, although a PMD will only check
185  * PKT_TX_IP_CKSUM.
186  *  - set the IP checksum field in the packet to 0
187  *  - fill the mbuf offload information: l2_len, l3_len
188  */
189 #define PKT_TX_IP_CKSUM      (1ULL << 54)
190
191 /**
192  * Packet is IPv4. This flag must be set when using any offload feature
193  * (TSO, L3 or L4 checksum) to tell the NIC that the packet is an IPv4
194  * packet. If the packet is a tunneled packet, this flag is related to
195  * the inner headers.
196  */
197 #define PKT_TX_IPV4          (1ULL << 55)
198
199 /**
200  * Packet is IPv6. This flag must be set when using an offload feature
201  * (TSO or L4 checksum) to tell the NIC that the packet is an IPv6
202  * packet. If the packet is a tunneled packet, this flag is related to
203  * the inner headers.
204  */
205 #define PKT_TX_IPV6          (1ULL << 56)
206
207 #define PKT_TX_VLAN_PKT      (1ULL << 57) /**< TX packet is a 802.1q VLAN packet. */
208
209 /**
210  * Offload the IP checksum of an external header in the hardware. The
211  * flag PKT_TX_OUTER_IPV4 should also be set by the application, alto ugh
212  * a PMD will only check PKT_TX_IP_CKSUM.  The IP checksum field in the
213  * packet must be set to 0.
214  *  - set the outer IP checksum field in the packet to 0
215  *  - fill the mbuf offload information: outer_l2_len, outer_l3_len
216  */
217 #define PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM   (1ULL << 58)
218
219 /**
220  * Packet outer header is IPv4. This flag must be set when using any
221  * outer offload feature (L3 or L4 checksum) to tell the NIC that the
222  * outer header of the tunneled packet is an IPv4 packet.
223  */
224 #define PKT_TX_OUTER_IPV4   (1ULL << 59)
225
226 /**
227  * Packet outer header is IPv6. This flag must be set when using any
228  * outer offload feature (L4 checksum) to tell the NIC that the outer
229  * header of the tunneled packet is an IPv6 packet.
230  */
231 #define PKT_TX_OUTER_IPV6    (1ULL << 60)
232
233 #define __RESERVED           (1ULL << 61) /**< reserved for future mbuf use */
234
235 #define IND_ATTACHED_MBUF    (1ULL << 62) /**< Indirect attached mbuf */
236
237 /* Use final bit of flags to indicate a control mbuf */
238 #define CTRL_MBUF_FLAG       (1ULL << 63) /**< Mbuf contains control data */
239
240 /*
241  * 32 bits are divided into several fields to mark packet types. Note that
242  * each field is indexical.
243  * - Bit 3:0 is for L2 types.
244  * - Bit 7:4 is for L3 or outer L3 (for tunneling case) types.
245  * - Bit 11:8 is for L4 or outer L4 (for tunneling case) types.
246  * - Bit 15:12 is for tunnel types.
247  * - Bit 19:16 is for inner L2 types.
248  * - Bit 23:20 is for inner L3 types.
249  * - Bit 27:24 is for inner L4 types.
250  * - Bit 31:28 is reserved.
251  *
252  * To be compatible with Vector PMD, RTE_PTYPE_L3_IPV4, RTE_PTYPE_L3_IPV4_EXT,
253  * RTE_PTYPE_L3_IPV6, RTE_PTYPE_L3_IPV6_EXT, RTE_PTYPE_L4_TCP, RTE_PTYPE_L4_UDP
254  * and RTE_PTYPE_L4_SCTP should be kept as below in a contiguous 7 bits.
255  *
256  * Note that L3 types values are selected for checking IPV4/IPV6 header from
257  * performance point of view. Reading annotations of RTE_ETH_IS_IPV4_HDR and
258  * RTE_ETH_IS_IPV6_HDR is needed for any future changes of L3 type values.
259  *
260  * Note that the packet types of the same packet recognized by different
261  * hardware may be different, as different hardware may have different
262  * capability of packet type recognition.
263  *
264  * examples:
265  * <'ether type'=0x0800
266  * | 'version'=4, 'protocol'=0x29
267  * | 'version'=6, 'next header'=0x3A
268  * | 'ICMPv6 header'>
269  * will be recognized on i40e hardware as packet type combination of,
270  * RTE_PTYPE_L2_ETHER |
271  * RTE_PTYPE_L3_IPV4_EXT_UNKNOWN |
272  * RTE_PTYPE_TUNNEL_IP |
273  * RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV6_EXT_UNKNOWN |
274  * RTE_PTYPE_INNER_L4_ICMP.
275  *
276  * <'ether type'=0x86DD
277  * | 'version'=6, 'next header'=0x2F
278  * | 'GRE header'
279  * | 'version'=6, 'next header'=0x11
280  * | 'UDP header'>
281  * will be recognized on i40e hardware as packet type combination of,
282  * RTE_PTYPE_L2_ETHER |
283  * RTE_PTYPE_L3_IPV6_EXT_UNKNOWN |
284  * RTE_PTYPE_TUNNEL_GRENAT |
285  * RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV6_EXT_UNKNOWN |
286  * RTE_PTYPE_INNER_L4_UDP.
287  */
288 #define RTE_PTYPE_UNKNOWN                   0x00000000
289 /**
290  * Ethernet packet type.
291  * It is used for outer packet for tunneling cases.
292  *
293  * Packet format:
294  * <'ether type'=[0x0800|0x86DD]>
295  */
296 #define RTE_PTYPE_L2_ETHER                  0x00000001
297 /**
298  * Ethernet packet type for time sync.
299  *
300  * Packet format:
301  * <'ether type'=0x88F7>
302  */
303 #define RTE_PTYPE_L2_ETHER_TIMESYNC         0x00000002
304 /**
305  * ARP (Address Resolution Protocol) packet type.
306  *
307  * Packet format:
308  * <'ether type'=0x0806>
309  */
310 #define RTE_PTYPE_L2_ETHER_ARP              0x00000003
311 /**
312  * LLDP (Link Layer Discovery Protocol) packet type.
313  *
314  * Packet format:
315  * <'ether type'=0x88CC>
316  */
317 #define RTE_PTYPE_L2_ETHER_LLDP             0x00000004
318 /**
319  * NSH (Network Service Header) packet type.
320  *
321  * Packet format:
322  * <'ether type'=0x894F>
323  */
324 #define RTE_PTYPE_L2_ETHER_NSH              0x00000005
325 /**
326  * Mask of layer 2 packet types.
327  * It is used for outer packet for tunneling cases.
328  */
329 #define RTE_PTYPE_L2_MASK                   0x0000000f
330 /**
331  * IP (Internet Protocol) version 4 packet type.
332  * It is used for outer packet for tunneling cases, and does not contain any
333  * header option.
334  *
335  * Packet format:
336  * <'ether type'=0x0800
337  * | 'version'=4, 'ihl'=5>
338  */
339 #define RTE_PTYPE_L3_IPV4                   0x00000010
340 /**
341  * IP (Internet Protocol) version 4 packet type.
342  * It is used for outer packet for tunneling cases, and contains header
343  * options.
344  *
345  * Packet format:
346  * <'ether type'=0x0800
347  * | 'version'=4, 'ihl'=[6-15], 'options'>
348  */
349 #define RTE_PTYPE_L3_IPV4_EXT               0x00000030
350 /**
351  * IP (Internet Protocol) version 6 packet type.
352  * It is used for outer packet for tunneling cases, and does not contain any
353  * extension header.
354  *
355  * Packet format:
356  * <'ether type'=0x86DD
357  * | 'version'=6, 'next header'=0x3B>
358  */
359 #define RTE_PTYPE_L3_IPV6                   0x00000040
360 /**
361  * IP (Internet Protocol) version 4 packet type.
362  * It is used for outer packet for tunneling cases, and may or maynot contain
363  * header options.
364  *
365  * Packet format:
366  * <'ether type'=0x0800
367  * | 'version'=4, 'ihl'=[5-15], <'options'>>
368  */
369 #define RTE_PTYPE_L3_IPV4_EXT_UNKNOWN       0x00000090
370 /**
371  * IP (Internet Protocol) version 6 packet type.
372  * It is used for outer packet for tunneling cases, and contains extension
373  * headers.
374  *
375  * Packet format:
376  * <'ether type'=0x86DD
377  * | 'version'=6, 'next header'=[0x0|0x2B|0x2C|0x32|0x33|0x3C|0x87],
378  *   'extension headers'>
379  */
380 #define RTE_PTYPE_L3_IPV6_EXT               0x000000c0
381 /**
382  * IP (Internet Protocol) version 6 packet type.
383  * It is used for outer packet for tunneling cases, and may or maynot contain
384  * extension headers.
385  *
386  * Packet format:
387  * <'ether type'=0x86DD
388  * | 'version'=6, 'next header'=[0x3B|0x0|0x2B|0x2C|0x32|0x33|0x3C|0x87],
389  *   <'extension headers'>>
390  */
391 #define RTE_PTYPE_L3_IPV6_EXT_UNKNOWN       0x000000e0
392 /**
393  * Mask of layer 3 packet types.
394  * It is used for outer packet for tunneling cases.
395  */
396 #define RTE_PTYPE_L3_MASK                   0x000000f0
397 /**
398  * TCP (Transmission Control Protocol) packet type.
399  * It is used for outer packet for tunneling cases.
400  *
401  * Packet format:
402  * <'ether type'=0x0800
403  * | 'version'=4, 'protocol'=6, 'MF'=0>
404  * or,
405  * <'ether type'=0x86DD
406  * | 'version'=6, 'next header'=6>
407  */
408 #define RTE_PTYPE_L4_TCP                    0x00000100
409 /**
410  * UDP (User Datagram Protocol) packet type.
411  * It is used for outer packet for tunneling cases.
412  *
413  * Packet format:
414  * <'ether type'=0x0800
415  * | 'version'=4, 'protocol'=17, 'MF'=0>
416  * or,
417  * <'ether type'=0x86DD
418  * | 'version'=6, 'next header'=17>
419  */
420 #define RTE_PTYPE_L4_UDP                    0x00000200
421 /**
422  * Fragmented IP (Internet Protocol) packet type.
423  * It is used for outer packet for tunneling cases.
424  *
425  * It refers to those packets of any IP types, which can be recognized as
426  * fragmented. A fragmented packet cannot be recognized as any other L4 types
427  * (RTE_PTYPE_L4_TCP, RTE_PTYPE_L4_UDP, RTE_PTYPE_L4_SCTP, RTE_PTYPE_L4_ICMP,
428  * RTE_PTYPE_L4_NONFRAG).
429  *
430  * Packet format:
431  * <'ether type'=0x0800
432  * | 'version'=4, 'MF'=1>
433  * or,
434  * <'ether type'=0x86DD
435  * | 'version'=6, 'next header'=44>
436  */
437 #define RTE_PTYPE_L4_FRAG                   0x00000300
438 /**
439  * SCTP (Stream Control Transmission Protocol) packet type.
440  * It is used for outer packet for tunneling cases.
441  *
442  * Packet format:
443  * <'ether type'=0x0800
444  * | 'version'=4, 'protocol'=132, 'MF'=0>
445  * or,
446  * <'ether type'=0x86DD
447  * | 'version'=6, 'next header'=132>
448  */
449 #define RTE_PTYPE_L4_SCTP                   0x00000400
450 /**
451  * ICMP (Internet Control Message Protocol) packet type.
452  * It is used for outer packet for tunneling cases.
453  *
454  * Packet format:
455  * <'ether type'=0x0800
456  * | 'version'=4, 'protocol'=1, 'MF'=0>
457  * or,
458  * <'ether type'=0x86DD
459  * | 'version'=6, 'next header'=1>
460  */
461 #define RTE_PTYPE_L4_ICMP                   0x00000500
462 /**
463  * Non-fragmented IP (Internet Protocol) packet type.
464  * It is used for outer packet for tunneling cases.
465  *
466  * It refers to those packets of any IP types, while cannot be recognized as
467  * any of above L4 types (RTE_PTYPE_L4_TCP, RTE_PTYPE_L4_UDP,
468  * RTE_PTYPE_L4_FRAG, RTE_PTYPE_L4_SCTP, RTE_PTYPE_L4_ICMP).
469  *
470  * Packet format:
471  * <'ether type'=0x0800
472  * | 'version'=4, 'protocol'!=[6|17|132|1], 'MF'=0>
473  * or,
474  * <'ether type'=0x86DD
475  * | 'version'=6, 'next header'!=[6|17|44|132|1]>
476  */
477 #define RTE_PTYPE_L4_NONFRAG                0x00000600
478 /**
479  * Mask of layer 4 packet types.
480  * It is used for outer packet for tunneling cases.
481  */
482 #define RTE_PTYPE_L4_MASK                   0x00000f00
483 /**
484  * IP (Internet Protocol) in IP (Internet Protocol) tunneling packet type.
485  *
486  * Packet format:
487  * <'ether type'=0x0800
488  * | 'version'=4, 'protocol'=[4|41]>
489  * or,
490  * <'ether type'=0x86DD
491  * | 'version'=6, 'next header'=[4|41]>
492  */
493 #define RTE_PTYPE_TUNNEL_IP                 0x00001000
494 /**
495  * GRE (Generic Routing Encapsulation) tunneling packet type.
496  *
497  * Packet format:
498  * <'ether type'=0x0800
499  * | 'version'=4, 'protocol'=47>
500  * or,
501  * <'ether type'=0x86DD
502  * | 'version'=6, 'next header'=47>
503  */
504 #define RTE_PTYPE_TUNNEL_GRE                0x00002000
505 /**
506  * VXLAN (Virtual eXtensible Local Area Network) tunneling packet type.
507  *
508  * Packet format:
509  * <'ether type'=0x0800
510  * | 'version'=4, 'protocol'=17
511  * | 'destination port'=4798>
512  * or,
513  * <'ether type'=0x86DD
514  * | 'version'=6, 'next header'=17
515  * | 'destination port'=4798>
516  */
517 #define RTE_PTYPE_TUNNEL_VXLAN              0x00003000
518 /**
519  * NVGRE (Network Virtualization using Generic Routing Encapsulation) tunneling
520  * packet type.
521  *
522  * Packet format:
523  * <'ether type'=0x0800
524  * | 'version'=4, 'protocol'=47
525  * | 'protocol type'=0x6558>
526  * or,
527  * <'ether type'=0x86DD
528  * | 'version'=6, 'next header'=47
529  * | 'protocol type'=0x6558'>
530  */
531 #define RTE_PTYPE_TUNNEL_NVGRE              0x00004000
532 /**
533  * GENEVE (Generic Network Virtualization Encapsulation) tunneling packet type.
534  *
535  * Packet format:
536  * <'ether type'=0x0800
537  * | 'version'=4, 'protocol'=17
538  * | 'destination port'=6081>
539  * or,
540  * <'ether type'=0x86DD
541  * | 'version'=6, 'next header'=17
542  * | 'destination port'=6081>
543  */
544 #define RTE_PTYPE_TUNNEL_GENEVE             0x00005000
545 /**
546  * Tunneling packet type of Teredo, VXLAN (Virtual eXtensible Local Area
547  * Network) or GRE (Generic Routing Encapsulation) could be recognized as this
548  * packet type, if they can not be recognized independently as of hardware
549  * capability.
550  */
551 #define RTE_PTYPE_TUNNEL_GRENAT             0x00006000
552 /**
553  * Mask of tunneling packet types.
554  */
555 #define RTE_PTYPE_TUNNEL_MASK               0x0000f000
556 /**
557  * Ethernet packet type.
558  * It is used for inner packet type only.
559  *
560  * Packet format (inner only):
561  * <'ether type'=[0x800|0x86DD]>
562  */
563 #define RTE_PTYPE_INNER_L2_ETHER            0x00010000
564 /**
565  * Ethernet packet type with VLAN (Virtual Local Area Network) tag.
566  *
567  * Packet format (inner only):
568  * <'ether type'=[0x800|0x86DD], vlan=[1-4095]>
569  */
570 #define RTE_PTYPE_INNER_L2_ETHER_VLAN       0x00020000
571 /**
572  * Mask of inner layer 2 packet types.
573  */
574 #define RTE_PTYPE_INNER_L2_MASK             0x000f0000
575 /**
576  * IP (Internet Protocol) version 4 packet type.
577  * It is used for inner packet only, and does not contain any header option.
578  *
579  * Packet format (inner only):
580  * <'ether type'=0x0800
581  * | 'version'=4, 'ihl'=5>
582  */
583 #define RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV4             0x00100000
584 /**
585  * IP (Internet Protocol) version 4 packet type.
586  * It is used for inner packet only, and contains header options.
587  *
588  * Packet format (inner only):
589  * <'ether type'=0x0800
590  * | 'version'=4, 'ihl'=[6-15], 'options'>
591  */
592 #define RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV4_EXT         0x00200000
593 /**
594  * IP (Internet Protocol) version 6 packet type.
595  * It is used for inner packet only, and does not contain any extension header.
596  *
597  * Packet format (inner only):
598  * <'ether type'=0x86DD
599  * | 'version'=6, 'next header'=0x3B>
600  */
601 #define RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV6             0x00300000
602 /**
603  * IP (Internet Protocol) version 4 packet type.
604  * It is used for inner packet only, and may or maynot contain header options.
605  *
606  * Packet format (inner only):
607  * <'ether type'=0x0800
608  * | 'version'=4, 'ihl'=[5-15], <'options'>>
609  */
610 #define RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV4_EXT_UNKNOWN 0x00400000
611 /**
612  * IP (Internet Protocol) version 6 packet type.
613  * It is used for inner packet only, and contains extension headers.
614  *
615  * Packet format (inner only):
616  * <'ether type'=0x86DD
617  * | 'version'=6, 'next header'=[0x0|0x2B|0x2C|0x32|0x33|0x3C|0x87],
618  *   'extension headers'>
619  */
620 #define RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV6_EXT         0x00500000
621 /**
622  * IP (Internet Protocol) version 6 packet type.
623  * It is used for inner packet only, and may or maynot contain extension
624  * headers.
625  *
626  * Packet format (inner only):
627  * <'ether type'=0x86DD
628  * | 'version'=6, 'next header'=[0x3B|0x0|0x2B|0x2C|0x32|0x33|0x3C|0x87],
629  *   <'extension headers'>>
630  */
631 #define RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV6_EXT_UNKNOWN 0x00600000
632 /**
633  * Mask of inner layer 3 packet types.
634  */
635 #define RTE_PTYPE_INNER_L3_MASK             0x00f00000
636 /**
637  * TCP (Transmission Control Protocol) packet type.
638  * It is used for inner packet only.
639  *
640  * Packet format (inner only):
641  * <'ether type'=0x0800
642  * | 'version'=4, 'protocol'=6, 'MF'=0>
643  * or,
644  * <'ether type'=0x86DD
645  * | 'version'=6, 'next header'=6>
646  */
647 #define RTE_PTYPE_INNER_L4_TCP              0x01000000
648 /**
649  * UDP (User Datagram Protocol) packet type.
650  * It is used for inner packet only.
651  *
652  * Packet format (inner only):
653  * <'ether type'=0x0800
654  * | 'version'=4, 'protocol'=17, 'MF'=0>
655  * or,
656  * <'ether type'=0x86DD
657  * | 'version'=6, 'next header'=17>
658  */
659 #define RTE_PTYPE_INNER_L4_UDP              0x02000000
660 /**
661  * Fragmented IP (Internet Protocol) packet type.
662  * It is used for inner packet only, and may or maynot have layer 4 packet.
663  *
664  * Packet format (inner only):
665  * <'ether type'=0x0800
666  * | 'version'=4, 'MF'=1>
667  * or,
668  * <'ether type'=0x86DD
669  * | 'version'=6, 'next header'=44>
670  */
671 #define RTE_PTYPE_INNER_L4_FRAG             0x03000000
672 /**
673  * SCTP (Stream Control Transmission Protocol) packet type.
674  * It is used for inner packet only.
675  *
676  * Packet format (inner only):
677  * <'ether type'=0x0800
678  * | 'version'=4, 'protocol'=132, 'MF'=0>
679  * or,
680  * <'ether type'=0x86DD
681  * | 'version'=6, 'next header'=132>
682  */
683 #define RTE_PTYPE_INNER_L4_SCTP             0x04000000
684 /**
685  * ICMP (Internet Control Message Protocol) packet type.
686  * It is used for inner packet only.
687  *
688  * Packet format (inner only):
689  * <'ether type'=0x0800
690  * | 'version'=4, 'protocol'=1, 'MF'=0>
691  * or,
692  * <'ether type'=0x86DD
693  * | 'version'=6, 'next header'=1>
694  */
695 #define RTE_PTYPE_INNER_L4_ICMP             0x05000000
696 /**
697  * Non-fragmented IP (Internet Protocol) packet type.
698  * It is used for inner packet only, and may or maynot have other unknown layer
699  * 4 packet types.
700  *
701  * Packet format (inner only):
702  * <'ether type'=0x0800
703  * | 'version'=4, 'protocol'!=[6|17|132|1], 'MF'=0>
704  * or,
705  * <'ether type'=0x86DD
706  * | 'version'=6, 'next header'!=[6|17|44|132|1]>
707  */
708 #define RTE_PTYPE_INNER_L4_NONFRAG          0x06000000
709 /**
710  * Mask of inner layer 4 packet types.
711  */
712 #define RTE_PTYPE_INNER_L4_MASK             0x0f000000
713
714 /**
715  * Check if the (outer) L3 header is IPv4. To avoid comparing IPv4 types one by
716  * one, bit 4 is selected to be used for IPv4 only. Then checking bit 4 can
717  * determine if it is an IPV4 packet.
718  */
719 #define  RTE_ETH_IS_IPV4_HDR(ptype) ((ptype) & RTE_PTYPE_L3_IPV4)
720
721 /**
722  * Check if the (outer) L3 header is IPv4. To avoid comparing IPv4 types one by
723  * one, bit 6 is selected to be used for IPv4 only. Then checking bit 6 can
724  * determine if it is an IPV4 packet.
725  */
726 #define  RTE_ETH_IS_IPV6_HDR(ptype) ((ptype) & RTE_PTYPE_L3_IPV6)
727
728 /* Check if it is a tunneling packet */
729 #define RTE_ETH_IS_TUNNEL_PKT(ptype) ((ptype) & (RTE_PTYPE_TUNNEL_MASK | \
730                                                  RTE_PTYPE_INNER_L2_MASK | \
731                                                  RTE_PTYPE_INNER_L3_MASK | \
732                                                  RTE_PTYPE_INNER_L4_MASK))
733
734 /** Alignment constraint of mbuf private area. */
735 #define RTE_MBUF_PRIV_ALIGN 8
736
737 /**
738  * Get the name of a RX offload flag
739  *
740  * @param mask
741  *   The mask describing the flag.
742  * @return
743  *   The name of this flag, or NULL if it's not a valid RX flag.
744  */
745 const char *rte_get_rx_ol_flag_name(uint64_t mask);
746
747 /**
748  * Get the name of a TX offload flag
749  *
750  * @param mask
751  *   The mask describing the flag. Usually only one bit must be set.
752  *   Several bits can be given if they belong to the same mask.
753  *   Ex: PKT_TX_L4_MASK.
754  * @return
755  *   The name of this flag, or NULL if it's not a valid TX flag.
756  */
757 const char *rte_get_tx_ol_flag_name(uint64_t mask);
758
759 /**
760  * Some NICs need at least 2KB buffer to RX standard Ethernet frame without
761  * splitting it into multiple segments.
762  * So, for mbufs that planned to be involved into RX/TX, the recommended
763  * minimal buffer length is 2KB + RTE_PKTMBUF_HEADROOM.
764  */
765 #define RTE_MBUF_DEFAULT_DATAROOM       2048
766 #define RTE_MBUF_DEFAULT_BUF_SIZE       \
767         (RTE_MBUF_DEFAULT_DATAROOM + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
768
769 /* define a set of marker types that can be used to refer to set points in the
770  * mbuf */
771 __extension__
772 typedef void    *MARKER[0];   /**< generic marker for a point in a structure */
773 __extension__
774 typedef uint8_t  MARKER8[0];  /**< generic marker with 1B alignment */
775 __extension__
776 typedef uint64_t MARKER64[0]; /**< marker that allows us to overwrite 8 bytes
777                                * with a single assignment */
778
779 /**
780  * The generic rte_mbuf, containing a packet mbuf.
781  */
782 struct rte_mbuf {
783         MARKER cacheline0;
784
785         void *buf_addr;           /**< Virtual address of segment buffer. */
786         phys_addr_t buf_physaddr; /**< Physical address of segment buffer. */
787
788         uint16_t buf_len;         /**< Length of segment buffer. */
789
790         /* next 6 bytes are initialised on RX descriptor rearm */
791         MARKER8 rearm_data;
792         uint16_t data_off;
793
794         /**
795          * 16-bit Reference counter.
796          * It should only be accessed using the following functions:
797          * rte_mbuf_refcnt_update(), rte_mbuf_refcnt_read(), and
798          * rte_mbuf_refcnt_set(). The functionality of these functions (atomic,
799          * or non-atomic) is controlled by the CONFIG_RTE_MBUF_REFCNT_ATOMIC
800          * config option.
801          */
802         RTE_STD_C11
803         union {
804                 rte_atomic16_t refcnt_atomic; /**< Atomically accessed refcnt */
805                 uint16_t refcnt;              /**< Non-atomically accessed refcnt */
806         };
807         uint8_t nb_segs;          /**< Number of segments. */
808         uint8_t port;             /**< Input port. */
809
810         uint64_t ol_flags;        /**< Offload features. */
811
812         /* remaining bytes are set on RX when pulling packet from descriptor */
813         MARKER rx_descriptor_fields1;
814
815         /*
816          * The packet type, which is the combination of outer/inner L2, L3, L4
817          * and tunnel types. The packet_type is about data really present in the
818          * mbuf. Example: if vlan stripping is enabled, a received vlan packet
819          * would have RTE_PTYPE_L2_ETHER and not RTE_PTYPE_L2_VLAN because the
820          * vlan is stripped from the data.
821          */
822         RTE_STD_C11
823         union {
824                 uint32_t packet_type; /**< L2/L3/L4 and tunnel information. */
825                 struct {
826                         uint32_t l2_type:4; /**< (Outer) L2 type. */
827                         uint32_t l3_type:4; /**< (Outer) L3 type. */
828                         uint32_t l4_type:4; /**< (Outer) L4 type. */
829                         uint32_t tun_type:4; /**< Tunnel type. */
830                         uint32_t inner_l2_type:4; /**< Inner L2 type. */
831                         uint32_t inner_l3_type:4; /**< Inner L3 type. */
832                         uint32_t inner_l4_type:4; /**< Inner L4 type. */
833                 };
834         };
835
836         uint32_t pkt_len;         /**< Total pkt len: sum of all segments. */
837         uint16_t data_len;        /**< Amount of data in segment buffer. */
838         /** VLAN TCI (CPU order), valid if PKT_RX_VLAN_STRIPPED is set. */
839         uint16_t vlan_tci;
840
841         union {
842                 uint32_t rss;     /**< RSS hash result if RSS enabled */
843                 struct {
844                         RTE_STD_C11
845                         union {
846                                 struct {
847                                         uint16_t hash;
848                                         uint16_t id;
849                                 };
850                                 uint32_t lo;
851                                 /**< Second 4 flexible bytes */
852                         };
853                         uint32_t hi;
854                         /**< First 4 flexible bytes or FD ID, dependent on
855                              PKT_RX_FDIR_* flag in ol_flags. */
856                 } fdir;           /**< Filter identifier if FDIR enabled */
857                 struct {
858                         uint32_t lo;
859                         uint32_t hi;
860                 } sched;          /**< Hierarchical scheduler */
861                 uint32_t usr;     /**< User defined tags. See rte_distributor_process() */
862         } hash;                   /**< hash information */
863
864         uint32_t seqn; /**< Sequence number. See also rte_reorder_insert() */
865
866         /** Outer VLAN TCI (CPU order), valid if PKT_RX_QINQ_STRIPPED is set. */
867         uint16_t vlan_tci_outer;
868
869         /* second cache line - fields only used in slow path or on TX */
870         MARKER cacheline1 __rte_cache_min_aligned;
871
872         RTE_STD_C11
873         union {
874                 void *userdata;   /**< Can be used for external metadata */
875                 uint64_t udata64; /**< Allow 8-byte userdata on 32-bit */
876         };
877
878         struct rte_mempool *pool; /**< Pool from which mbuf was allocated. */
879         struct rte_mbuf *next;    /**< Next segment of scattered packet. */
880
881         /* fields to support TX offloads */
882         RTE_STD_C11
883         union {
884                 uint64_t tx_offload;       /**< combined for easy fetch */
885                 __extension__
886                 struct {
887                         uint64_t l2_len:7;
888                         /**< L2 (MAC) Header Length for non-tunneling pkt.
889                          * Outer_L4_len + ... + Inner_L2_len for tunneling pkt.
890                          */
891                         uint64_t l3_len:9; /**< L3 (IP) Header Length. */
892                         uint64_t l4_len:8; /**< L4 (TCP/UDP) Header Length. */
893                         uint64_t tso_segsz:16; /**< TCP TSO segment size */
894
895                         /* fields for TX offloading of tunnels */
896                         uint64_t outer_l3_len:9; /**< Outer L3 (IP) Hdr Length. */
897                         uint64_t outer_l2_len:7; /**< Outer L2 (MAC) Hdr Length. */
898
899                         /* uint64_t unused:8; */
900                 };
901         };
902
903         /** Size of the application private data. In case of an indirect
904          * mbuf, it stores the direct mbuf private data size. */
905         uint16_t priv_size;
906
907         /** Timesync flags for use with IEEE1588. */
908         uint16_t timesync;
909 } __rte_cache_aligned;
910
911 /**
912  * Prefetch the first part of the mbuf
913  *
914  * The first 64 bytes of the mbuf corresponds to fields that are used early
915  * in the receive path. If the cache line of the architecture is higher than
916  * 64B, the second part will also be prefetched.
917  *
918  * @param m
919  *   The pointer to the mbuf.
920  */
921 static inline void
922 rte_mbuf_prefetch_part1(struct rte_mbuf *m)
923 {
924         rte_prefetch0(&m->cacheline0);
925 }
926
927 /**
928  * Prefetch the second part of the mbuf
929  *
930  * The next 64 bytes of the mbuf corresponds to fields that are used in the
931  * transmit path. If the cache line of the architecture is higher than 64B,
932  * this function does nothing as it is expected that the full mbuf is
933  * already in cache.
934  *
935  * @param m
936  *   The pointer to the mbuf.
937  */
938 static inline void
939 rte_mbuf_prefetch_part2(struct rte_mbuf *m)
940 {
941 #if RTE_CACHE_LINE_SIZE == 64
942         rte_prefetch0(&m->cacheline1);
943 #else
944         RTE_SET_USED(m);
945 #endif
946 }
947
948
949 static inline uint16_t rte_pktmbuf_priv_size(struct rte_mempool *mp);
950
951 /**
952  * Return the DMA address of the beginning of the mbuf data
953  *
954  * @param mb
955  *   The pointer to the mbuf.
956  * @return
957  *   The physical address of the beginning of the mbuf data
958  */
959 static inline phys_addr_t
960 rte_mbuf_data_dma_addr(const struct rte_mbuf *mb)
961 {
962         return mb->buf_physaddr + mb->data_off;
963 }
964
965 /**
966  * Return the default DMA address of the beginning of the mbuf data
967  *
968  * This function is used by drivers in their receive function, as it
969  * returns the location where data should be written by the NIC, taking
970  * the default headroom in account.
971  *
972  * @param mb
973  *   The pointer to the mbuf.
974  * @return
975  *   The physical address of the beginning of the mbuf data
976  */
977 static inline phys_addr_t
978 rte_mbuf_data_dma_addr_default(const struct rte_mbuf *mb)
979 {
980         return mb->buf_physaddr + RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
981 }
982
983 /**
984  * Return the mbuf owning the data buffer address of an indirect mbuf.
985  *
986  * @param mi
987  *   The pointer to the indirect mbuf.
988  * @return
989  *   The address of the direct mbuf corresponding to buffer_addr.
990  */
991 static inline struct rte_mbuf *
992 rte_mbuf_from_indirect(struct rte_mbuf *mi)
993 {
994         return (struct rte_mbuf *)RTE_PTR_SUB(mi->buf_addr, sizeof(*mi) + mi->priv_size);
995 }
996
997 /**
998  * Return the buffer address embedded in the given mbuf.
999  *
1000  * @param md
1001  *   The pointer to the mbuf.
1002  * @return
1003  *   The address of the data buffer owned by the mbuf.
1004  */
1005 static inline char *
1006 rte_mbuf_to_baddr(struct rte_mbuf *md)
1007 {
1008         char *buffer_addr;
1009         buffer_addr = (char *)md + sizeof(*md) + rte_pktmbuf_priv_size(md->pool);
1010         return buffer_addr;
1011 }
1012
1013 /**
1014  * Returns TRUE if given mbuf is indirect, or FALSE otherwise.
1015  */
1016 #define RTE_MBUF_INDIRECT(mb)   ((mb)->ol_flags & IND_ATTACHED_MBUF)
1017
1018 /**
1019  * Returns TRUE if given mbuf is direct, or FALSE otherwise.
1020  */
1021 #define RTE_MBUF_DIRECT(mb)     (!RTE_MBUF_INDIRECT(mb))
1022
1023 /**
1024  * Private data in case of pktmbuf pool.
1025  *
1026  * A structure that contains some pktmbuf_pool-specific data that are
1027  * appended after the mempool structure (in private data).
1028  */
1029 struct rte_pktmbuf_pool_private {
1030         uint16_t mbuf_data_room_size; /**< Size of data space in each mbuf. */
1031         uint16_t mbuf_priv_size;      /**< Size of private area in each mbuf. */
1032 };
1033
1034 #ifdef RTE_LIBRTE_MBUF_DEBUG
1035
1036 /**  check mbuf type in debug mode */
1037 #define __rte_mbuf_sanity_check(m, is_h) rte_mbuf_sanity_check(m, is_h)
1038
1039 #else /*  RTE_LIBRTE_MBUF_DEBUG */
1040
1041 /**  check mbuf type in debug mode */
1042 #define __rte_mbuf_sanity_check(m, is_h) do { } while (0)
1043
1044 #endif /*  RTE_LIBRTE_MBUF_DEBUG */
1045
1046 #ifdef RTE_MBUF_REFCNT_ATOMIC
1047
1048 /**
1049  * Reads the value of an mbuf's refcnt.
1050  * @param m
1051  *   Mbuf to read
1052  * @return
1053  *   Reference count number.
1054  */
1055 static inline uint16_t
1056 rte_mbuf_refcnt_read(const struct rte_mbuf *m)
1057 {
1058         return (uint16_t)(rte_atomic16_read(&m->refcnt_atomic));
1059 }
1060
1061 /**
1062  * Sets an mbuf's refcnt to a defined value.
1063  * @param m
1064  *   Mbuf to update
1065  * @param new_value
1066  *   Value set
1067  */
1068 static inline void
1069 rte_mbuf_refcnt_set(struct rte_mbuf *m, uint16_t new_value)
1070 {
1071         rte_atomic16_set(&m->refcnt_atomic, new_value);
1072 }
1073
1074 /**
1075  * Adds given value to an mbuf's refcnt and returns its new value.
1076  * @param m
1077  *   Mbuf to update
1078  * @param value
1079  *   Value to add/subtract
1080  * @return
1081  *   Updated value
1082  */
1083 static inline uint16_t
1084 rte_mbuf_refcnt_update(struct rte_mbuf *m, int16_t value)
1085 {
1086         /*
1087          * The atomic_add is an expensive operation, so we don't want to
1088          * call it in the case where we know we are the uniq holder of
1089          * this mbuf (i.e. ref_cnt == 1). Otherwise, an atomic
1090          * operation has to be used because concurrent accesses on the
1091          * reference counter can occur.
1092          */
1093         if (likely(rte_mbuf_refcnt_read(m) == 1)) {
1094                 rte_mbuf_refcnt_set(m, 1 + value);
1095                 return 1 + value;
1096         }
1097
1098         return (uint16_t)(rte_atomic16_add_return(&m->refcnt_atomic, value));
1099 }
1100
1101 #else /* ! RTE_MBUF_REFCNT_ATOMIC */
1102
1103 /**
1104  * Adds given value to an mbuf's refcnt and returns its new value.
1105  */
1106 static inline uint16_t
1107 rte_mbuf_refcnt_update(struct rte_mbuf *m, int16_t value)
1108 {
1109         m->refcnt = (uint16_t)(m->refcnt + value);
1110         return m->refcnt;
1111 }
1112
1113 /**
1114  * Reads the value of an mbuf's refcnt.
1115  */
1116 static inline uint16_t
1117 rte_mbuf_refcnt_read(const struct rte_mbuf *m)
1118 {
1119         return m->refcnt;
1120 }
1121
1122 /**
1123  * Sets an mbuf's refcnt to the defined value.
1124  */
1125 static inline void
1126 rte_mbuf_refcnt_set(struct rte_mbuf *m, uint16_t new_value)
1127 {
1128         m->refcnt = new_value;
1129 }
1130
1131 #endif /* RTE_MBUF_REFCNT_ATOMIC */
1132
1133 /** Mbuf prefetch */
1134 #define RTE_MBUF_PREFETCH_TO_FREE(m) do {       \
1135         if ((m) != NULL)                        \
1136                 rte_prefetch0(m);               \
1137 } while (0)
1138
1139
1140 /**
1141  * Sanity checks on an mbuf.
1142  *
1143  * Check the consistency of the given mbuf. The function will cause a
1144  * panic if corruption is detected.
1145  *
1146  * @param m
1147  *   The mbuf to be checked.
1148  * @param is_header
1149  *   True if the mbuf is a packet header, false if it is a sub-segment
1150  *   of a packet (in this case, some fields like nb_segs are not checked)
1151  */
1152 void
1153 rte_mbuf_sanity_check(const struct rte_mbuf *m, int is_header);
1154
1155 /**
1156  * Allocate an unitialized mbuf from mempool *mp*.
1157  *
1158  * This function can be used by PMDs (especially in RX functions) to
1159  * allocate an unitialized mbuf. The driver is responsible of
1160  * initializing all the required fields. See rte_pktmbuf_reset().
1161  * For standard needs, prefer rte_pktmbuf_alloc().
1162  *
1163  * @param mp
1164  *   The mempool from which mbuf is allocated.
1165  * @return
1166  *   - The pointer to the new mbuf on success.
1167  *   - NULL if allocation failed.
1168  */
1169 static inline struct rte_mbuf *rte_mbuf_raw_alloc(struct rte_mempool *mp)
1170 {
1171         struct rte_mbuf *m;
1172         void *mb = NULL;
1173
1174         if (rte_mempool_get(mp, &mb) < 0)
1175                 return NULL;
1176         m = (struct rte_mbuf *)mb;
1177         RTE_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(m) == 0);
1178         rte_mbuf_refcnt_set(m, 1);
1179         __rte_mbuf_sanity_check(m, 0);
1180
1181         return m;
1182 }
1183
1184 /**
1185  * @internal Put mbuf back into its original mempool.
1186  * The use of that function is reserved for RTE internal needs.
1187  * Please use rte_pktmbuf_free().
1188  *
1189  * @param m
1190  *   The mbuf to be freed.
1191  */
1192 static inline void __attribute__((always_inline))
1193 __rte_mbuf_raw_free(struct rte_mbuf *m)
1194 {
1195         RTE_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(m) == 0);
1196         rte_mempool_put(m->pool, m);
1197 }
1198
1199 /* Operations on ctrl mbuf */
1200
1201 /**
1202  * The control mbuf constructor.
1203  *
1204  * This function initializes some fields in an mbuf structure that are
1205  * not modified by the user once created (mbuf type, origin pool, buffer
1206  * start address, and so on). This function is given as a callback function
1207  * to rte_mempool_create() at pool creation time.
1208  *
1209  * @param mp
1210  *   The mempool from which the mbuf is allocated.
1211  * @param opaque_arg
1212  *   A pointer that can be used by the user to retrieve useful information
1213  *   for mbuf initialization. This pointer comes from the ``init_arg``
1214  *   parameter of rte_mempool_create().
1215  * @param m
1216  *   The mbuf to initialize.
1217  * @param i
1218  *   The index of the mbuf in the pool table.
1219  */
1220 void rte_ctrlmbuf_init(struct rte_mempool *mp, void *opaque_arg,
1221                 void *m, unsigned i);
1222
1223 /**
1224  * Allocate a new mbuf (type is ctrl) from mempool *mp*.
1225  *
1226  * This new mbuf is initialized with data pointing to the beginning of
1227  * buffer, and with a length of zero.
1228  *
1229  * @param mp
1230  *   The mempool from which the mbuf is allocated.
1231  * @return
1232  *   - The pointer to the new mbuf on success.
1233  *   - NULL if allocation failed.
1234  */
1235 #define rte_ctrlmbuf_alloc(mp) rte_pktmbuf_alloc(mp)
1236
1237 /**
1238  * Free a control mbuf back into its original mempool.
1239  *
1240  * @param m
1241  *   The control mbuf to be freed.
1242  */
1243 #define rte_ctrlmbuf_free(m) rte_pktmbuf_free(m)
1244
1245 /**
1246  * A macro that returns the pointer to the carried data.
1247  *
1248  * The value that can be read or assigned.
1249  *
1250  * @param m
1251  *   The control mbuf.
1252  */
1253 #define rte_ctrlmbuf_data(m) ((char *)((m)->buf_addr) + (m)->data_off)
1254
1255 /**
1256  * A macro that returns the length of the carried data.
1257  *
1258  * The value that can be read or assigned.
1259  *
1260  * @param m
1261  *   The control mbuf.
1262  */
1263 #define rte_ctrlmbuf_len(m) rte_pktmbuf_data_len(m)
1264
1265 /**
1266  * Tests if an mbuf is a control mbuf
1267  *
1268  * @param m
1269  *   The mbuf to be tested
1270  * @return
1271  *   - True (1) if the mbuf is a control mbuf
1272  *   - False(0) otherwise
1273  */
1274 static inline int
1275 rte_is_ctrlmbuf(struct rte_mbuf *m)
1276 {
1277         return !!(m->ol_flags & CTRL_MBUF_FLAG);
1278 }
1279
1280 /* Operations on pkt mbuf */
1281
1282 /**
1283  * The packet mbuf constructor.
1284  *
1285  * This function initializes some fields in the mbuf structure that are
1286  * not modified by the user once created (origin pool, buffer start
1287  * address, and so on). This function is given as a callback function to
1288  * rte_mempool_create() at pool creation time.
1289  *
1290  * @param mp
1291  *   The mempool from which mbufs originate.
1292  * @param opaque_arg
1293  *   A pointer that can be used by the user to retrieve useful information
1294  *   for mbuf initialization. This pointer comes from the ``init_arg``
1295  *   parameter of rte_mempool_create().
1296  * @param m
1297  *   The mbuf to initialize.
1298  * @param i
1299  *   The index of the mbuf in the pool table.
1300  */
1301 void rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp, void *opaque_arg,
1302                       void *m, unsigned i);
1303
1304
1305 /**
1306  * A  packet mbuf pool constructor.
1307  *
1308  * This function initializes the mempool private data in the case of a
1309  * pktmbuf pool. This private data is needed by the driver. The
1310  * function is given as a callback function to rte_mempool_create() at
1311  * pool creation. It can be extended by the user, for example, to
1312  * provide another packet size.
1313  *
1314  * @param mp
1315  *   The mempool from which mbufs originate.
1316  * @param opaque_arg
1317  *   A pointer that can be used by the user to retrieve useful information
1318  *   for mbuf initialization. This pointer comes from the ``init_arg``
1319  *   parameter of rte_mempool_create().
1320  */
1321 void rte_pktmbuf_pool_init(struct rte_mempool *mp, void *opaque_arg);
1322
1323 /**
1324  * Create a mbuf pool.
1325  *
1326  * This function creates and initializes a packet mbuf pool. It is
1327  * a wrapper to rte_mempool_create() with the proper packet constructor
1328  * and mempool constructor.
1329  *
1330  * @param name
1331  *   The name of the mbuf pool.
1332  * @param n
1333  *   The number of elements in the mbuf pool. The optimum size (in terms
1334  *   of memory usage) for a mempool is when n is a power of two minus one:
1335  *   n = (2^q - 1).
1336  * @param cache_size
1337  *   Size of the per-core object cache. See rte_mempool_create() for
1338  *   details.
1339  * @param priv_size
1340  *   Size of application private are between the rte_mbuf structure
1341  *   and the data buffer. This value must be aligned to RTE_MBUF_PRIV_ALIGN.
1342  * @param data_room_size
1343  *   Size of data buffer in each mbuf, including RTE_PKTMBUF_HEADROOM.
1344  * @param socket_id
1345  *   The socket identifier where the memory should be allocated. The
1346  *   value can be *SOCKET_ID_ANY* if there is no NUMA constraint for the
1347  *   reserved zone.
1348  * @return
1349  *   The pointer to the new allocated mempool, on success. NULL on error
1350  *   with rte_errno set appropriately. Possible rte_errno values include:
1351  *    - E_RTE_NO_CONFIG - function could not get pointer to rte_config structure
1352  *    - E_RTE_SECONDARY - function was called from a secondary process instance
1353  *    - EINVAL - cache size provided is too large, or priv_size is not aligned.
1354  *    - ENOSPC - the maximum number of memzones has already been allocated
1355  *    - EEXIST - a memzone with the same name already exists
1356  *    - ENOMEM - no appropriate memory area found in which to create memzone
1357  */
1358 struct rte_mempool *
1359 rte_pktmbuf_pool_create(const char *name, unsigned n,
1360         unsigned cache_size, uint16_t priv_size, uint16_t data_room_size,
1361         int socket_id);
1362
1363 /**
1364  * Get the data room size of mbufs stored in a pktmbuf_pool
1365  *
1366  * The data room size is the amount of data that can be stored in a
1367  * mbuf including the headroom (RTE_PKTMBUF_HEADROOM).
1368  *
1369  * @param mp
1370  *   The packet mbuf pool.
1371  * @return
1372  *   The data room size of mbufs stored in this mempool.
1373  */
1374 static inline uint16_t
1375 rte_pktmbuf_data_room_size(struct rte_mempool *mp)
1376 {
1377         struct rte_pktmbuf_pool_private *mbp_priv;
1378
1379         mbp_priv = (struct rte_pktmbuf_pool_private *)rte_mempool_get_priv(mp);
1380         return mbp_priv->mbuf_data_room_size;
1381 }
1382
1383 /**
1384  * Get the application private size of mbufs stored in a pktmbuf_pool
1385  *
1386  * The private size of mbuf is a zone located between the rte_mbuf
1387  * structure and the data buffer where an application can store data
1388  * associated to a packet.
1389  *
1390  * @param mp
1391  *   The packet mbuf pool.
1392  * @return
1393  *   The private size of mbufs stored in this mempool.
1394  */
1395 static inline uint16_t
1396 rte_pktmbuf_priv_size(struct rte_mempool *mp)
1397 {
1398         struct rte_pktmbuf_pool_private *mbp_priv;
1399
1400         mbp_priv = (struct rte_pktmbuf_pool_private *)rte_mempool_get_priv(mp);
1401         return mbp_priv->mbuf_priv_size;
1402 }
1403
1404 /**
1405  * Reset the data_off field of a packet mbuf to its default value.
1406  *
1407  * The given mbuf must have only one segment, which should be empty.
1408  *
1409  * @param m
1410  *   The packet mbuf's data_off field has to be reset.
1411  */
1412 static inline void rte_pktmbuf_reset_headroom(struct rte_mbuf *m)
1413 {
1414         m->data_off = RTE_MIN(RTE_PKTMBUF_HEADROOM, (uint16_t)m->buf_len);
1415 }
1416
1417 /**
1418  * Reset the fields of a packet mbuf to their default values.
1419  *
1420  * The given mbuf must have only one segment.
1421  *
1422  * @param m
1423  *   The packet mbuf to be resetted.
1424  */
1425 static inline void rte_pktmbuf_reset(struct rte_mbuf *m)
1426 {
1427         m->next = NULL;
1428         m->pkt_len = 0;
1429         m->tx_offload = 0;
1430         m->vlan_tci = 0;
1431         m->vlan_tci_outer = 0;
1432         m->nb_segs = 1;
1433         m->port = 0xff;
1434
1435         m->ol_flags = 0;
1436         m->packet_type = 0;
1437         rte_pktmbuf_reset_headroom(m);
1438
1439         m->data_len = 0;
1440         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1441 }
1442
1443 /**
1444  * Allocate a new mbuf from a mempool.
1445  *
1446  * This new mbuf contains one segment, which has a length of 0. The pointer
1447  * to data is initialized to have some bytes of headroom in the buffer
1448  * (if buffer size allows).
1449  *
1450  * @param mp
1451  *   The mempool from which the mbuf is allocated.
1452  * @return
1453  *   - The pointer to the new mbuf on success.
1454  *   - NULL if allocation failed.
1455  */
1456 static inline struct rte_mbuf *rte_pktmbuf_alloc(struct rte_mempool *mp)
1457 {
1458         struct rte_mbuf *m;
1459         if ((m = rte_mbuf_raw_alloc(mp)) != NULL)
1460                 rte_pktmbuf_reset(m);
1461         return m;
1462 }
1463
1464 /**
1465  * Allocate a bulk of mbufs, initialize refcnt and reset the fields to default
1466  * values.
1467  *
1468  *  @param pool
1469  *    The mempool from which mbufs are allocated.
1470  *  @param mbufs
1471  *    Array of pointers to mbufs
1472  *  @param count
1473  *    Array size
1474  *  @return
1475  *   - 0: Success
1476  */
1477 static inline int rte_pktmbuf_alloc_bulk(struct rte_mempool *pool,
1478          struct rte_mbuf **mbufs, unsigned count)
1479 {
1480         unsigned idx = 0;
1481         int rc;
1482
1483         rc = rte_mempool_get_bulk(pool, (void **)mbufs, count);
1484         if (unlikely(rc))
1485                 return rc;
1486
1487         /* To understand duff's device on loop unwinding optimization, see
1488          * https://en.wikipedia.org/wiki/Duff's_device.
1489          * Here while() loop is used rather than do() while{} to avoid extra
1490          * check if count is zero.
1491          */
1492         switch (count % 4) {
1493         case 0:
1494                 while (idx != count) {
1495                         RTE_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(mbufs[idx]) == 0);
1496                         rte_mbuf_refcnt_set(mbufs[idx], 1);
1497                         rte_pktmbuf_reset(mbufs[idx]);
1498                         idx++;
1499         case 3:
1500                         RTE_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(mbufs[idx]) == 0);
1501                         rte_mbuf_refcnt_set(mbufs[idx], 1);
1502                         rte_pktmbuf_reset(mbufs[idx]);
1503                         idx++;
1504         case 2:
1505                         RTE_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(mbufs[idx]) == 0);
1506                         rte_mbuf_refcnt_set(mbufs[idx], 1);
1507                         rte_pktmbuf_reset(mbufs[idx]);
1508                         idx++;
1509         case 1:
1510                         RTE_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(mbufs[idx]) == 0);
1511                         rte_mbuf_refcnt_set(mbufs[idx], 1);
1512                         rte_pktmbuf_reset(mbufs[idx]);
1513                         idx++;
1514                 }
1515         }
1516         return 0;
1517 }
1518
1519 /**
1520  * Attach packet mbuf to another packet mbuf.
1521  *
1522  * After attachment we refer the mbuf we attached as 'indirect',
1523  * while mbuf we attached to as 'direct'.
1524  * The direct mbuf's reference counter is incremented.
1525  *
1526  * Right now, not supported:
1527  *  - attachment for already indirect mbuf (e.g. - mi has to be direct).
1528  *  - mbuf we trying to attach (mi) is used by someone else
1529  *    e.g. it's reference counter is greater then 1.
1530  *
1531  * @param mi
1532  *   The indirect packet mbuf.
1533  * @param m
1534  *   The packet mbuf we're attaching to.
1535  */
1536 static inline void rte_pktmbuf_attach(struct rte_mbuf *mi, struct rte_mbuf *m)
1537 {
1538         struct rte_mbuf *md;
1539
1540         RTE_ASSERT(RTE_MBUF_DIRECT(mi) &&
1541             rte_mbuf_refcnt_read(mi) == 1);
1542
1543         /* if m is not direct, get the mbuf that embeds the data */
1544         if (RTE_MBUF_DIRECT(m))
1545                 md = m;
1546         else
1547                 md = rte_mbuf_from_indirect(m);
1548
1549         rte_mbuf_refcnt_update(md, 1);
1550         mi->priv_size = m->priv_size;
1551         mi->buf_physaddr = m->buf_physaddr;
1552         mi->buf_addr = m->buf_addr;
1553         mi->buf_len = m->buf_len;
1554
1555         mi->next = m->next;
1556         mi->data_off = m->data_off;
1557         mi->data_len = m->data_len;
1558         mi->port = m->port;
1559         mi->vlan_tci = m->vlan_tci;
1560         mi->vlan_tci_outer = m->vlan_tci_outer;
1561         mi->tx_offload = m->tx_offload;
1562         mi->hash = m->hash;
1563
1564         mi->next = NULL;
1565         mi->pkt_len = mi->data_len;
1566         mi->nb_segs = 1;
1567         mi->ol_flags = m->ol_flags | IND_ATTACHED_MBUF;
1568         mi->packet_type = m->packet_type;
1569
1570         __rte_mbuf_sanity_check(mi, 1);
1571         __rte_mbuf_sanity_check(m, 0);
1572 }
1573
1574 /**
1575  * Detach an indirect packet mbuf.
1576  *
1577  *  - restore original mbuf address and length values.
1578  *  - reset pktmbuf data and data_len to their default values.
1579  *  - decrement the direct mbuf's reference counter. When the
1580  *  reference counter becomes 0, the direct mbuf is freed.
1581  *
1582  * All other fields of the given packet mbuf will be left intact.
1583  *
1584  * @param m
1585  *   The indirect attached packet mbuf.
1586  */
1587 static inline void rte_pktmbuf_detach(struct rte_mbuf *m)
1588 {
1589         struct rte_mbuf *md = rte_mbuf_from_indirect(m);
1590         struct rte_mempool *mp = m->pool;
1591         uint32_t mbuf_size, buf_len, priv_size;
1592
1593         priv_size = rte_pktmbuf_priv_size(mp);
1594         mbuf_size = sizeof(struct rte_mbuf) + priv_size;
1595         buf_len = rte_pktmbuf_data_room_size(mp);
1596
1597         m->priv_size = priv_size;
1598         m->buf_addr = (char *)m + mbuf_size;
1599         m->buf_physaddr = rte_mempool_virt2phy(mp, m) + mbuf_size;
1600         m->buf_len = (uint16_t)buf_len;
1601         rte_pktmbuf_reset_headroom(m);
1602         m->data_len = 0;
1603         m->ol_flags = 0;
1604
1605         if (rte_mbuf_refcnt_update(md, -1) == 0)
1606                 __rte_mbuf_raw_free(md);
1607 }
1608
1609 static inline struct rte_mbuf* __attribute__((always_inline))
1610 __rte_pktmbuf_prefree_seg(struct rte_mbuf *m)
1611 {
1612         __rte_mbuf_sanity_check(m, 0);
1613
1614         if (likely(rte_mbuf_refcnt_update(m, -1) == 0)) {
1615                 /* if this is an indirect mbuf, it is detached. */
1616                 if (RTE_MBUF_INDIRECT(m))
1617                         rte_pktmbuf_detach(m);
1618                 return m;
1619         }
1620         return NULL;
1621 }
1622
1623 /**
1624  * Free a segment of a packet mbuf into its original mempool.
1625  *
1626  * Free an mbuf, without parsing other segments in case of chained
1627  * buffers.
1628  *
1629  * @param m
1630  *   The packet mbuf segment to be freed.
1631  */
1632 static inline void __attribute__((always_inline))
1633 rte_pktmbuf_free_seg(struct rte_mbuf *m)
1634 {
1635         if (likely(NULL != (m = __rte_pktmbuf_prefree_seg(m)))) {
1636                 m->next = NULL;
1637                 __rte_mbuf_raw_free(m);
1638         }
1639 }
1640
1641 /**
1642  * Free a packet mbuf back into its original mempool.
1643  *
1644  * Free an mbuf, and all its segments in case of chained buffers. Each
1645  * segment is added back into its original mempool.
1646  *
1647  * @param m
1648  *   The packet mbuf to be freed.
1649  */
1650 static inline void rte_pktmbuf_free(struct rte_mbuf *m)
1651 {
1652         struct rte_mbuf *m_next;
1653
1654         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1655
1656         while (m != NULL) {
1657                 m_next = m->next;
1658                 rte_pktmbuf_free_seg(m);
1659                 m = m_next;
1660         }
1661 }
1662
1663 /**
1664  * Creates a "clone" of the given packet mbuf.
1665  *
1666  * Walks through all segments of the given packet mbuf, and for each of them:
1667  *  - Creates a new packet mbuf from the given pool.
1668  *  - Attaches newly created mbuf to the segment.
1669  * Then updates pkt_len and nb_segs of the "clone" packet mbuf to match values
1670  * from the original packet mbuf.
1671  *
1672  * @param md
1673  *   The packet mbuf to be cloned.
1674  * @param mp
1675  *   The mempool from which the "clone" mbufs are allocated.
1676  * @return
1677  *   - The pointer to the new "clone" mbuf on success.
1678  *   - NULL if allocation fails.
1679  */
1680 static inline struct rte_mbuf *rte_pktmbuf_clone(struct rte_mbuf *md,
1681                 struct rte_mempool *mp)
1682 {
1683         struct rte_mbuf *mc, *mi, **prev;
1684         uint32_t pktlen;
1685         uint8_t nseg;
1686
1687         if (unlikely ((mc = rte_pktmbuf_alloc(mp)) == NULL))
1688                 return NULL;
1689
1690         mi = mc;
1691         prev = &mi->next;
1692         pktlen = md->pkt_len;
1693         nseg = 0;
1694
1695         do {
1696                 nseg++;
1697                 rte_pktmbuf_attach(mi, md);
1698                 *prev = mi;
1699                 prev = &mi->next;
1700         } while ((md = md->next) != NULL &&
1701             (mi = rte_pktmbuf_alloc(mp)) != NULL);
1702
1703         *prev = NULL;
1704         mc->nb_segs = nseg;
1705         mc->pkt_len = pktlen;
1706
1707         /* Allocation of new indirect segment failed */
1708         if (unlikely (mi == NULL)) {
1709                 rte_pktmbuf_free(mc);
1710                 return NULL;
1711         }
1712
1713         __rte_mbuf_sanity_check(mc, 1);
1714         return mc;
1715 }
1716
1717 /**
1718  * Adds given value to the refcnt of all packet mbuf segments.
1719  *
1720  * Walks through all segments of given packet mbuf and for each of them
1721  * invokes rte_mbuf_refcnt_update().
1722  *
1723  * @param m
1724  *   The packet mbuf whose refcnt to be updated.
1725  * @param v
1726  *   The value to add to the mbuf's segments refcnt.
1727  */
1728 static inline void rte_pktmbuf_refcnt_update(struct rte_mbuf *m, int16_t v)
1729 {
1730         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1731
1732         do {
1733                 rte_mbuf_refcnt_update(m, v);
1734         } while ((m = m->next) != NULL);
1735 }
1736
1737 /**
1738  * Get the headroom in a packet mbuf.
1739  *
1740  * @param m
1741  *   The packet mbuf.
1742  * @return
1743  *   The length of the headroom.
1744  */
1745 static inline uint16_t rte_pktmbuf_headroom(const struct rte_mbuf *m)
1746 {
1747         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1748         return m->data_off;
1749 }
1750
1751 /**
1752  * Get the tailroom of a packet mbuf.
1753  *
1754  * @param m
1755  *   The packet mbuf.
1756  * @return
1757  *   The length of the tailroom.
1758  */
1759 static inline uint16_t rte_pktmbuf_tailroom(const struct rte_mbuf *m)
1760 {
1761         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1762         return (uint16_t)(m->buf_len - rte_pktmbuf_headroom(m) -
1763                           m->data_len);
1764 }
1765
1766 /**
1767  * Get the last segment of the packet.
1768  *
1769  * @param m
1770  *   The packet mbuf.
1771  * @return
1772  *   The last segment of the given mbuf.
1773  */
1774 static inline struct rte_mbuf *rte_pktmbuf_lastseg(struct rte_mbuf *m)
1775 {
1776         struct rte_mbuf *m2 = (struct rte_mbuf *)m;
1777
1778         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1779         while (m2->next != NULL)
1780                 m2 = m2->next;
1781         return m2;
1782 }
1783
1784 /**
1785  * A macro that points to an offset into the data in the mbuf.
1786  *
1787  * The returned pointer is cast to type t. Before using this
1788  * function, the user must ensure that the first segment is large
1789  * enough to accommodate its data.
1790  *
1791  * @param m
1792  *   The packet mbuf.
1793  * @param o
1794  *   The offset into the mbuf data.
1795  * @param t
1796  *   The type to cast the result into.
1797  */
1798 #define rte_pktmbuf_mtod_offset(m, t, o)        \
1799         ((t)((char *)(m)->buf_addr + (m)->data_off + (o)))
1800
1801 /**
1802  * A macro that points to the start of the data in the mbuf.
1803  *
1804  * The returned pointer is cast to type t. Before using this
1805  * function, the user must ensure that the first segment is large
1806  * enough to accommodate its data.
1807  *
1808  * @param m
1809  *   The packet mbuf.
1810  * @param t
1811  *   The type to cast the result into.
1812  */
1813 #define rte_pktmbuf_mtod(m, t) rte_pktmbuf_mtod_offset(m, t, 0)
1814
1815 /**
1816  * A macro that returns the physical address that points to an offset of the
1817  * start of the data in the mbuf
1818  *
1819  * @param m
1820  *   The packet mbuf.
1821  * @param o
1822  *   The offset into the data to calculate address from.
1823  */
1824 #define rte_pktmbuf_mtophys_offset(m, o) \
1825         (phys_addr_t)((m)->buf_physaddr + (m)->data_off + (o))
1826
1827 /**
1828  * A macro that returns the physical address that points to the start of the
1829  * data in the mbuf
1830  *
1831  * @param m
1832  *   The packet mbuf.
1833  */
1834 #define rte_pktmbuf_mtophys(m) rte_pktmbuf_mtophys_offset(m, 0)
1835
1836 /**
1837  * A macro that returns the length of the packet.
1838  *
1839  * The value can be read or assigned.
1840  *
1841  * @param m
1842  *   The packet mbuf.
1843  */
1844 #define rte_pktmbuf_pkt_len(m) ((m)->pkt_len)
1845
1846 /**
1847  * A macro that returns the length of the segment.
1848  *
1849  * The value can be read or assigned.
1850  *
1851  * @param m
1852  *   The packet mbuf.
1853  */
1854 #define rte_pktmbuf_data_len(m) ((m)->data_len)
1855
1856 /**
1857  * Prepend len bytes to an mbuf data area.
1858  *
1859  * Returns a pointer to the new
1860  * data start address. If there is not enough headroom in the first
1861  * segment, the function will return NULL, without modifying the mbuf.
1862  *
1863  * @param m
1864  *   The pkt mbuf.
1865  * @param len
1866  *   The amount of data to prepend (in bytes).
1867  * @return
1868  *   A pointer to the start of the newly prepended data, or
1869  *   NULL if there is not enough headroom space in the first segment
1870  */
1871 static inline char *rte_pktmbuf_prepend(struct rte_mbuf *m,
1872                                         uint16_t len)
1873 {
1874         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1875
1876         if (unlikely(len > rte_pktmbuf_headroom(m)))
1877                 return NULL;
1878
1879         m->data_off -= len;
1880         m->data_len = (uint16_t)(m->data_len + len);
1881         m->pkt_len  = (m->pkt_len + len);
1882
1883         return (char *)m->buf_addr + m->data_off;
1884 }
1885
1886 /**
1887  * Append len bytes to an mbuf.
1888  *
1889  * Append len bytes to an mbuf and return a pointer to the start address
1890  * of the added data. If there is not enough tailroom in the last
1891  * segment, the function will return NULL, without modifying the mbuf.
1892  *
1893  * @param m
1894  *   The packet mbuf.
1895  * @param len
1896  *   The amount of data to append (in bytes).
1897  * @return
1898  *   A pointer to the start of the newly appended data, or
1899  *   NULL if there is not enough tailroom space in the last segment
1900  */
1901 static inline char *rte_pktmbuf_append(struct rte_mbuf *m, uint16_t len)
1902 {
1903         void *tail;
1904         struct rte_mbuf *m_last;
1905
1906         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1907
1908         m_last = rte_pktmbuf_lastseg(m);
1909         if (unlikely(len > rte_pktmbuf_tailroom(m_last)))
1910                 return NULL;
1911
1912         tail = (char *)m_last->buf_addr + m_last->data_off + m_last->data_len;
1913         m_last->data_len = (uint16_t)(m_last->data_len + len);
1914         m->pkt_len  = (m->pkt_len + len);
1915         return (char*) tail;
1916 }
1917
1918 /**
1919  * Remove len bytes at the beginning of an mbuf.
1920  *
1921  * Returns a pointer to the start address of the new data area. If the
1922  * length is greater than the length of the first segment, then the
1923  * function will fail and return NULL, without modifying the mbuf.
1924  *
1925  * @param m
1926  *   The packet mbuf.
1927  * @param len
1928  *   The amount of data to remove (in bytes).
1929  * @return
1930  *   A pointer to the new start of the data.
1931  */
1932 static inline char *rte_pktmbuf_adj(struct rte_mbuf *m, uint16_t len)
1933 {
1934         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1935
1936         if (unlikely(len > m->data_len))
1937                 return NULL;
1938
1939         m->data_len = (uint16_t)(m->data_len - len);
1940         m->data_off += len;
1941         m->pkt_len  = (m->pkt_len - len);
1942         return (char *)m->buf_addr + m->data_off;
1943 }
1944
1945 /**
1946  * Remove len bytes of data at the end of the mbuf.
1947  *
1948  * If the length is greater than the length of the last segment, the
1949  * function will fail and return -1 without modifying the mbuf.
1950  *
1951  * @param m
1952  *   The packet mbuf.
1953  * @param len
1954  *   The amount of data to remove (in bytes).
1955  * @return
1956  *   - 0: On success.
1957  *   - -1: On error.
1958  */
1959 static inline int rte_pktmbuf_trim(struct rte_mbuf *m, uint16_t len)
1960 {
1961         struct rte_mbuf *m_last;
1962
1963         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1964
1965         m_last = rte_pktmbuf_lastseg(m);
1966         if (unlikely(len > m_last->data_len))
1967                 return -1;
1968
1969         m_last->data_len = (uint16_t)(m_last->data_len - len);
1970         m->pkt_len  = (m->pkt_len - len);
1971         return 0;
1972 }
1973
1974 /**
1975  * Test if mbuf data is contiguous.
1976  *
1977  * @param m
1978  *   The packet mbuf.
1979  * @return
1980  *   - 1, if all data is contiguous (one segment).
1981  *   - 0, if there is several segments.
1982  */
1983 static inline int rte_pktmbuf_is_contiguous(const struct rte_mbuf *m)
1984 {
1985         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1986         return !!(m->nb_segs == 1);
1987 }
1988
1989 /**
1990  * Chain an mbuf to another, thereby creating a segmented packet.
1991  *
1992  * Note: The implementation will do a linear walk over the segments to find
1993  * the tail entry. For cases when there are many segments, it's better to
1994  * chain the entries manually.
1995  *
1996  * @param head
1997  *   The head of the mbuf chain (the first packet)
1998  * @param tail
1999  *   The mbuf to put last in the chain
2000  *
2001  * @return
2002  *   - 0, on success.
2003  *   - -EOVERFLOW, if the chain is full (256 entries)
2004  */
2005 static inline int rte_pktmbuf_chain(struct rte_mbuf *head, struct rte_mbuf *tail)
2006 {
2007         struct rte_mbuf *cur_tail;
2008
2009         /* Check for number-of-segments-overflow */
2010         if (head->nb_segs + tail->nb_segs >= 1 << (sizeof(head->nb_segs) * 8))
2011                 return -EOVERFLOW;
2012
2013         /* Chain 'tail' onto the old tail */
2014         cur_tail = rte_pktmbuf_lastseg(head);
2015         cur_tail->next = tail;
2016
2017         /* accumulate number of segments and total length. */
2018         head->nb_segs = (uint8_t)(head->nb_segs + tail->nb_segs);
2019         head->pkt_len += tail->pkt_len;
2020
2021         /* pkt_len is only set in the head */
2022         tail->pkt_len = tail->data_len;
2023
2024         return 0;
2025 }
2026
2027 /**
2028  * Dump an mbuf structure to the console.
2029  *
2030  * Dump all fields for the given packet mbuf and all its associated
2031  * segments (in the case of a chained buffer).
2032  *
2033  * @param f
2034  *   A pointer to a file for output
2035  * @param m
2036  *   The packet mbuf.
2037  * @param dump_len
2038  *   If dump_len != 0, also dump the "dump_len" first data bytes of
2039  *   the packet.
2040  */
2041 void rte_pktmbuf_dump(FILE *f, const struct rte_mbuf *m, unsigned dump_len);
2042
2043 #ifdef __cplusplus
2044 }
2045 #endif
2046
2047 #endif /* _RTE_MBUF_H_ */