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