lib: work around nonstandard bit-fields
[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         union {
791                 rte_atomic16_t refcnt_atomic; /**< Atomically accessed refcnt */
792                 uint16_t refcnt;              /**< Non-atomically accessed refcnt */
793         };
794         uint8_t nb_segs;          /**< Number of segments. */
795         uint8_t port;             /**< Input port. */
796
797         uint64_t ol_flags;        /**< Offload features. */
798
799         /* remaining bytes are set on RX when pulling packet from descriptor */
800         MARKER rx_descriptor_fields1;
801
802         /*
803          * The packet type, which is the combination of outer/inner L2, L3, L4
804          * and tunnel types. The packet_type is about data really present in the
805          * mbuf. Example: if vlan stripping is enabled, a received vlan packet
806          * would have RTE_PTYPE_L2_ETHER and not RTE_PTYPE_L2_VLAN because the
807          * vlan is stripped from the data.
808          */
809         union {
810                 uint32_t packet_type; /**< L2/L3/L4 and tunnel information. */
811                 struct {
812                         uint32_t l2_type:4; /**< (Outer) L2 type. */
813                         uint32_t l3_type:4; /**< (Outer) L3 type. */
814                         uint32_t l4_type:4; /**< (Outer) L4 type. */
815                         uint32_t tun_type:4; /**< Tunnel type. */
816                         uint32_t inner_l2_type:4; /**< Inner L2 type. */
817                         uint32_t inner_l3_type:4; /**< Inner L3 type. */
818                         uint32_t inner_l4_type:4; /**< Inner L4 type. */
819                 };
820         };
821
822         uint32_t pkt_len;         /**< Total pkt len: sum of all segments. */
823         uint16_t data_len;        /**< Amount of data in segment buffer. */
824         /** VLAN TCI (CPU order), valid if PKT_RX_VLAN_STRIPPED is set. */
825         uint16_t vlan_tci;
826
827         union {
828                 uint32_t rss;     /**< RSS hash result if RSS enabled */
829                 struct {
830                         union {
831                                 struct {
832                                         uint16_t hash;
833                                         uint16_t id;
834                                 };
835                                 uint32_t lo;
836                                 /**< Second 4 flexible bytes */
837                         };
838                         uint32_t hi;
839                         /**< First 4 flexible bytes or FD ID, dependent on
840                              PKT_RX_FDIR_* flag in ol_flags. */
841                 } fdir;           /**< Filter identifier if FDIR enabled */
842                 struct {
843                         uint32_t lo;
844                         uint32_t hi;
845                 } sched;          /**< Hierarchical scheduler */
846                 uint32_t usr;     /**< User defined tags. See rte_distributor_process() */
847         } hash;                   /**< hash information */
848
849         uint32_t seqn; /**< Sequence number. See also rte_reorder_insert() */
850
851         /** Outer VLAN TCI (CPU order), valid if PKT_RX_QINQ_STRIPPED is set. */
852         uint16_t vlan_tci_outer;
853
854         /* second cache line - fields only used in slow path or on TX */
855         MARKER cacheline1 __rte_cache_min_aligned;
856
857         union {
858                 void *userdata;   /**< Can be used for external metadata */
859                 uint64_t udata64; /**< Allow 8-byte userdata on 32-bit */
860         };
861
862         struct rte_mempool *pool; /**< Pool from which mbuf was allocated. */
863         struct rte_mbuf *next;    /**< Next segment of scattered packet. */
864
865         /* fields to support TX offloads */
866         union {
867                 uint64_t tx_offload;       /**< combined for easy fetch */
868                 __extension__
869                 struct {
870                         uint64_t l2_len:7; /**< L2 (MAC) Header Length. */
871                         uint64_t l3_len:9; /**< L3 (IP) Header Length. */
872                         uint64_t l4_len:8; /**< L4 (TCP/UDP) Header Length. */
873                         uint64_t tso_segsz:16; /**< TCP TSO segment size */
874
875                         /* fields for TX offloading of tunnels */
876                         uint64_t outer_l3_len:9; /**< Outer L3 (IP) Hdr Length. */
877                         uint64_t outer_l2_len:7; /**< Outer L2 (MAC) Hdr Length. */
878
879                         /* uint64_t unused:8; */
880                 };
881         };
882
883         /** Size of the application private data. In case of an indirect
884          * mbuf, it stores the direct mbuf private data size. */
885         uint16_t priv_size;
886
887         /** Timesync flags for use with IEEE1588. */
888         uint16_t timesync;
889 } __rte_cache_aligned;
890
891 /**
892  * Prefetch the first part of the mbuf
893  *
894  * The first 64 bytes of the mbuf corresponds to fields that are used early
895  * in the receive path. If the cache line of the architecture is higher than
896  * 64B, the second part will also be prefetched.
897  *
898  * @param m
899  *   The pointer to the mbuf.
900  */
901 static inline void
902 rte_mbuf_prefetch_part1(struct rte_mbuf *m)
903 {
904         rte_prefetch0(&m->cacheline0);
905 }
906
907 /**
908  * Prefetch the second part of the mbuf
909  *
910  * The next 64 bytes of the mbuf corresponds to fields that are used in the
911  * transmit path. If the cache line of the architecture is higher than 64B,
912  * this function does nothing as it is expected that the full mbuf is
913  * already in cache.
914  *
915  * @param m
916  *   The pointer to the mbuf.
917  */
918 static inline void
919 rte_mbuf_prefetch_part2(struct rte_mbuf *m)
920 {
921 #if RTE_CACHE_LINE_SIZE == 64
922         rte_prefetch0(&m->cacheline1);
923 #else
924         RTE_SET_USED(m);
925 #endif
926 }
927
928
929 static inline uint16_t rte_pktmbuf_priv_size(struct rte_mempool *mp);
930
931 /**
932  * Return the DMA address of the beginning of the mbuf data
933  *
934  * @param mb
935  *   The pointer to the mbuf.
936  * @return
937  *   The physical address of the beginning of the mbuf data
938  */
939 static inline phys_addr_t
940 rte_mbuf_data_dma_addr(const struct rte_mbuf *mb)
941 {
942         return mb->buf_physaddr + mb->data_off;
943 }
944
945 /**
946  * Return the default DMA address of the beginning of the mbuf data
947  *
948  * This function is used by drivers in their receive function, as it
949  * returns the location where data should be written by the NIC, taking
950  * the default headroom in account.
951  *
952  * @param mb
953  *   The pointer to the mbuf.
954  * @return
955  *   The physical address of the beginning of the mbuf data
956  */
957 static inline phys_addr_t
958 rte_mbuf_data_dma_addr_default(const struct rte_mbuf *mb)
959 {
960         return mb->buf_physaddr + RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
961 }
962
963 /**
964  * Return the mbuf owning the data buffer address of an indirect mbuf.
965  *
966  * @param mi
967  *   The pointer to the indirect mbuf.
968  * @return
969  *   The address of the direct mbuf corresponding to buffer_addr.
970  */
971 static inline struct rte_mbuf *
972 rte_mbuf_from_indirect(struct rte_mbuf *mi)
973 {
974         return (struct rte_mbuf *)RTE_PTR_SUB(mi->buf_addr, sizeof(*mi) + mi->priv_size);
975 }
976
977 /**
978  * Return the buffer address embedded in the given mbuf.
979  *
980  * @param md
981  *   The pointer to the mbuf.
982  * @return
983  *   The address of the data buffer owned by the mbuf.
984  */
985 static inline char *
986 rte_mbuf_to_baddr(struct rte_mbuf *md)
987 {
988         char *buffer_addr;
989         buffer_addr = (char *)md + sizeof(*md) + rte_pktmbuf_priv_size(md->pool);
990         return buffer_addr;
991 }
992
993 /**
994  * Returns TRUE if given mbuf is indirect, or FALSE otherwise.
995  */
996 #define RTE_MBUF_INDIRECT(mb)   ((mb)->ol_flags & IND_ATTACHED_MBUF)
997
998 /**
999  * Returns TRUE if given mbuf is direct, or FALSE otherwise.
1000  */
1001 #define RTE_MBUF_DIRECT(mb)     (!RTE_MBUF_INDIRECT(mb))
1002
1003 /**
1004  * Private data in case of pktmbuf pool.
1005  *
1006  * A structure that contains some pktmbuf_pool-specific data that are
1007  * appended after the mempool structure (in private data).
1008  */
1009 struct rte_pktmbuf_pool_private {
1010         uint16_t mbuf_data_room_size; /**< Size of data space in each mbuf. */
1011         uint16_t mbuf_priv_size;      /**< Size of private area in each mbuf. */
1012 };
1013
1014 #ifdef RTE_LIBRTE_MBUF_DEBUG
1015
1016 /**  check mbuf type in debug mode */
1017 #define __rte_mbuf_sanity_check(m, is_h) rte_mbuf_sanity_check(m, is_h)
1018
1019 #else /*  RTE_LIBRTE_MBUF_DEBUG */
1020
1021 /**  check mbuf type in debug mode */
1022 #define __rte_mbuf_sanity_check(m, is_h) do { } while (0)
1023
1024 #endif /*  RTE_LIBRTE_MBUF_DEBUG */
1025
1026 #ifdef RTE_MBUF_REFCNT_ATOMIC
1027
1028 /**
1029  * Reads the value of an mbuf's refcnt.
1030  * @param m
1031  *   Mbuf to read
1032  * @return
1033  *   Reference count number.
1034  */
1035 static inline uint16_t
1036 rte_mbuf_refcnt_read(const struct rte_mbuf *m)
1037 {
1038         return (uint16_t)(rte_atomic16_read(&m->refcnt_atomic));
1039 }
1040
1041 /**
1042  * Sets an mbuf's refcnt to a defined value.
1043  * @param m
1044  *   Mbuf to update
1045  * @param new_value
1046  *   Value set
1047  */
1048 static inline void
1049 rte_mbuf_refcnt_set(struct rte_mbuf *m, uint16_t new_value)
1050 {
1051         rte_atomic16_set(&m->refcnt_atomic, new_value);
1052 }
1053
1054 /**
1055  * Adds given value to an mbuf's refcnt and returns its new value.
1056  * @param m
1057  *   Mbuf to update
1058  * @param value
1059  *   Value to add/subtract
1060  * @return
1061  *   Updated value
1062  */
1063 static inline uint16_t
1064 rte_mbuf_refcnt_update(struct rte_mbuf *m, int16_t value)
1065 {
1066         /*
1067          * The atomic_add is an expensive operation, so we don't want to
1068          * call it in the case where we know we are the uniq holder of
1069          * this mbuf (i.e. ref_cnt == 1). Otherwise, an atomic
1070          * operation has to be used because concurrent accesses on the
1071          * reference counter can occur.
1072          */
1073         if (likely(rte_mbuf_refcnt_read(m) == 1)) {
1074                 rte_mbuf_refcnt_set(m, 1 + value);
1075                 return 1 + value;
1076         }
1077
1078         return (uint16_t)(rte_atomic16_add_return(&m->refcnt_atomic, value));
1079 }
1080
1081 #else /* ! RTE_MBUF_REFCNT_ATOMIC */
1082
1083 /**
1084  * Adds given value to an mbuf's refcnt and returns its new value.
1085  */
1086 static inline uint16_t
1087 rte_mbuf_refcnt_update(struct rte_mbuf *m, int16_t value)
1088 {
1089         m->refcnt = (uint16_t)(m->refcnt + value);
1090         return m->refcnt;
1091 }
1092
1093 /**
1094  * Reads the value of an mbuf's refcnt.
1095  */
1096 static inline uint16_t
1097 rte_mbuf_refcnt_read(const struct rte_mbuf *m)
1098 {
1099         return m->refcnt;
1100 }
1101
1102 /**
1103  * Sets an mbuf's refcnt to the defined value.
1104  */
1105 static inline void
1106 rte_mbuf_refcnt_set(struct rte_mbuf *m, uint16_t new_value)
1107 {
1108         m->refcnt = new_value;
1109 }
1110
1111 #endif /* RTE_MBUF_REFCNT_ATOMIC */
1112
1113 /** Mbuf prefetch */
1114 #define RTE_MBUF_PREFETCH_TO_FREE(m) do {       \
1115         if ((m) != NULL)                        \
1116                 rte_prefetch0(m);               \
1117 } while (0)
1118
1119
1120 /**
1121  * Sanity checks on an mbuf.
1122  *
1123  * Check the consistency of the given mbuf. The function will cause a
1124  * panic if corruption is detected.
1125  *
1126  * @param m
1127  *   The mbuf to be checked.
1128  * @param is_header
1129  *   True if the mbuf is a packet header, false if it is a sub-segment
1130  *   of a packet (in this case, some fields like nb_segs are not checked)
1131  */
1132 void
1133 rte_mbuf_sanity_check(const struct rte_mbuf *m, int is_header);
1134
1135 /**
1136  * Allocate an unitialized mbuf from mempool *mp*.
1137  *
1138  * This function can be used by PMDs (especially in RX functions) to
1139  * allocate an unitialized mbuf. The driver is responsible of
1140  * initializing all the required fields. See rte_pktmbuf_reset().
1141  * For standard needs, prefer rte_pktmbuf_alloc().
1142  *
1143  * @param mp
1144  *   The mempool from which mbuf is allocated.
1145  * @return
1146  *   - The pointer to the new mbuf on success.
1147  *   - NULL if allocation failed.
1148  */
1149 static inline struct rte_mbuf *rte_mbuf_raw_alloc(struct rte_mempool *mp)
1150 {
1151         struct rte_mbuf *m;
1152         void *mb = NULL;
1153
1154         if (rte_mempool_get(mp, &mb) < 0)
1155                 return NULL;
1156         m = (struct rte_mbuf *)mb;
1157         RTE_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(m) == 0);
1158         rte_mbuf_refcnt_set(m, 1);
1159         __rte_mbuf_sanity_check(m, 0);
1160
1161         return m;
1162 }
1163
1164 /**
1165  * @internal Put mbuf back into its original mempool.
1166  * The use of that function is reserved for RTE internal needs.
1167  * Please use rte_pktmbuf_free().
1168  *
1169  * @param m
1170  *   The mbuf to be freed.
1171  */
1172 static inline void __attribute__((always_inline))
1173 __rte_mbuf_raw_free(struct rte_mbuf *m)
1174 {
1175         RTE_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(m) == 0);
1176         rte_mempool_put(m->pool, m);
1177 }
1178
1179 /* Operations on ctrl mbuf */
1180
1181 /**
1182  * The control mbuf constructor.
1183  *
1184  * This function initializes some fields in an mbuf structure that are
1185  * not modified by the user once created (mbuf type, origin pool, buffer
1186  * start address, and so on). This function is given as a callback function
1187  * to rte_mempool_create() at pool creation time.
1188  *
1189  * @param mp
1190  *   The mempool from which the mbuf is allocated.
1191  * @param opaque_arg
1192  *   A pointer that can be used by the user to retrieve useful information
1193  *   for mbuf initialization. This pointer comes from the ``init_arg``
1194  *   parameter of rte_mempool_create().
1195  * @param m
1196  *   The mbuf to initialize.
1197  * @param i
1198  *   The index of the mbuf in the pool table.
1199  */
1200 void rte_ctrlmbuf_init(struct rte_mempool *mp, void *opaque_arg,
1201                 void *m, unsigned i);
1202
1203 /**
1204  * Allocate a new mbuf (type is ctrl) from mempool *mp*.
1205  *
1206  * This new mbuf is initialized with data pointing to the beginning of
1207  * buffer, and with a length of zero.
1208  *
1209  * @param mp
1210  *   The mempool from which the mbuf is allocated.
1211  * @return
1212  *   - The pointer to the new mbuf on success.
1213  *   - NULL if allocation failed.
1214  */
1215 #define rte_ctrlmbuf_alloc(mp) rte_pktmbuf_alloc(mp)
1216
1217 /**
1218  * Free a control mbuf back into its original mempool.
1219  *
1220  * @param m
1221  *   The control mbuf to be freed.
1222  */
1223 #define rte_ctrlmbuf_free(m) rte_pktmbuf_free(m)
1224
1225 /**
1226  * A macro that returns the pointer to the carried data.
1227  *
1228  * The value that can be read or assigned.
1229  *
1230  * @param m
1231  *   The control mbuf.
1232  */
1233 #define rte_ctrlmbuf_data(m) ((char *)((m)->buf_addr) + (m)->data_off)
1234
1235 /**
1236  * A macro that returns the length of the carried data.
1237  *
1238  * The value that can be read or assigned.
1239  *
1240  * @param m
1241  *   The control mbuf.
1242  */
1243 #define rte_ctrlmbuf_len(m) rte_pktmbuf_data_len(m)
1244
1245 /**
1246  * Tests if an mbuf is a control mbuf
1247  *
1248  * @param m
1249  *   The mbuf to be tested
1250  * @return
1251  *   - True (1) if the mbuf is a control mbuf
1252  *   - False(0) otherwise
1253  */
1254 static inline int
1255 rte_is_ctrlmbuf(struct rte_mbuf *m)
1256 {
1257         return !!(m->ol_flags & CTRL_MBUF_FLAG);
1258 }
1259
1260 /* Operations on pkt mbuf */
1261
1262 /**
1263  * The packet mbuf constructor.
1264  *
1265  * This function initializes some fields in the mbuf structure that are
1266  * not modified by the user once created (origin pool, buffer start
1267  * address, and so on). This function is given as a callback function to
1268  * rte_mempool_create() at pool creation time.
1269  *
1270  * @param mp
1271  *   The mempool from which mbufs originate.
1272  * @param opaque_arg
1273  *   A pointer that can be used by the user to retrieve useful information
1274  *   for mbuf initialization. This pointer comes from the ``init_arg``
1275  *   parameter of rte_mempool_create().
1276  * @param m
1277  *   The mbuf to initialize.
1278  * @param i
1279  *   The index of the mbuf in the pool table.
1280  */
1281 void rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp, void *opaque_arg,
1282                       void *m, unsigned i);
1283
1284
1285 /**
1286  * A  packet mbuf pool constructor.
1287  *
1288  * This function initializes the mempool private data in the case of a
1289  * pktmbuf pool. This private data is needed by the driver. The
1290  * function is given as a callback function to rte_mempool_create() at
1291  * pool creation. It can be extended by the user, for example, to
1292  * provide another packet size.
1293  *
1294  * @param mp
1295  *   The mempool from which mbufs originate.
1296  * @param opaque_arg
1297  *   A pointer that can be used by the user to retrieve useful information
1298  *   for mbuf initialization. This pointer comes from the ``init_arg``
1299  *   parameter of rte_mempool_create().
1300  */
1301 void rte_pktmbuf_pool_init(struct rte_mempool *mp, void *opaque_arg);
1302
1303 /**
1304  * Create a mbuf pool.
1305  *
1306  * This function creates and initializes a packet mbuf pool. It is
1307  * a wrapper to rte_mempool_create() with the proper packet constructor
1308  * and mempool constructor.
1309  *
1310  * @param name
1311  *   The name of the mbuf pool.
1312  * @param n
1313  *   The number of elements in the mbuf pool. The optimum size (in terms
1314  *   of memory usage) for a mempool is when n is a power of two minus one:
1315  *   n = (2^q - 1).
1316  * @param cache_size
1317  *   Size of the per-core object cache. See rte_mempool_create() for
1318  *   details.
1319  * @param priv_size
1320  *   Size of application private are between the rte_mbuf structure
1321  *   and the data buffer. This value must be aligned to RTE_MBUF_PRIV_ALIGN.
1322  * @param data_room_size
1323  *   Size of data buffer in each mbuf, including RTE_PKTMBUF_HEADROOM.
1324  * @param socket_id
1325  *   The socket identifier where the memory should be allocated. The
1326  *   value can be *SOCKET_ID_ANY* if there is no NUMA constraint for the
1327  *   reserved zone.
1328  * @return
1329  *   The pointer to the new allocated mempool, on success. NULL on error
1330  *   with rte_errno set appropriately. Possible rte_errno values include:
1331  *    - E_RTE_NO_CONFIG - function could not get pointer to rte_config structure
1332  *    - E_RTE_SECONDARY - function was called from a secondary process instance
1333  *    - EINVAL - cache size provided is too large, or priv_size is not aligned.
1334  *    - ENOSPC - the maximum number of memzones has already been allocated
1335  *    - EEXIST - a memzone with the same name already exists
1336  *    - ENOMEM - no appropriate memory area found in which to create memzone
1337  */
1338 struct rte_mempool *
1339 rte_pktmbuf_pool_create(const char *name, unsigned n,
1340         unsigned cache_size, uint16_t priv_size, uint16_t data_room_size,
1341         int socket_id);
1342
1343 /**
1344  * Get the data room size of mbufs stored in a pktmbuf_pool
1345  *
1346  * The data room size is the amount of data that can be stored in a
1347  * mbuf including the headroom (RTE_PKTMBUF_HEADROOM).
1348  *
1349  * @param mp
1350  *   The packet mbuf pool.
1351  * @return
1352  *   The data room size of mbufs stored in this mempool.
1353  */
1354 static inline uint16_t
1355 rte_pktmbuf_data_room_size(struct rte_mempool *mp)
1356 {
1357         struct rte_pktmbuf_pool_private *mbp_priv;
1358
1359         mbp_priv = (struct rte_pktmbuf_pool_private *)rte_mempool_get_priv(mp);
1360         return mbp_priv->mbuf_data_room_size;
1361 }
1362
1363 /**
1364  * Get the application private size of mbufs stored in a pktmbuf_pool
1365  *
1366  * The private size of mbuf is a zone located between the rte_mbuf
1367  * structure and the data buffer where an application can store data
1368  * associated to a packet.
1369  *
1370  * @param mp
1371  *   The packet mbuf pool.
1372  * @return
1373  *   The private size of mbufs stored in this mempool.
1374  */
1375 static inline uint16_t
1376 rte_pktmbuf_priv_size(struct rte_mempool *mp)
1377 {
1378         struct rte_pktmbuf_pool_private *mbp_priv;
1379
1380         mbp_priv = (struct rte_pktmbuf_pool_private *)rte_mempool_get_priv(mp);
1381         return mbp_priv->mbuf_priv_size;
1382 }
1383
1384 /**
1385  * Reset the fields of a packet mbuf to their default values.
1386  *
1387  * The given mbuf must have only one segment.
1388  *
1389  * @param m
1390  *   The packet mbuf to be resetted.
1391  */
1392 static inline void rte_pktmbuf_reset(struct rte_mbuf *m)
1393 {
1394         m->next = NULL;
1395         m->pkt_len = 0;
1396         m->tx_offload = 0;
1397         m->vlan_tci = 0;
1398         m->vlan_tci_outer = 0;
1399         m->nb_segs = 1;
1400         m->port = 0xff;
1401
1402         m->ol_flags = 0;
1403         m->packet_type = 0;
1404         m->data_off = (RTE_PKTMBUF_HEADROOM <= m->buf_len) ?
1405                         RTE_PKTMBUF_HEADROOM : m->buf_len;
1406
1407         m->data_len = 0;
1408         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1409 }
1410
1411 /**
1412  * Allocate a new mbuf from a mempool.
1413  *
1414  * This new mbuf contains one segment, which has a length of 0. The pointer
1415  * to data is initialized to have some bytes of headroom in the buffer
1416  * (if buffer size allows).
1417  *
1418  * @param mp
1419  *   The mempool from which the mbuf is allocated.
1420  * @return
1421  *   - The pointer to the new mbuf on success.
1422  *   - NULL if allocation failed.
1423  */
1424 static inline struct rte_mbuf *rte_pktmbuf_alloc(struct rte_mempool *mp)
1425 {
1426         struct rte_mbuf *m;
1427         if ((m = rte_mbuf_raw_alloc(mp)) != NULL)
1428                 rte_pktmbuf_reset(m);
1429         return m;
1430 }
1431
1432 /**
1433  * Allocate a bulk of mbufs, initialize refcnt and reset the fields to default
1434  * values.
1435  *
1436  *  @param pool
1437  *    The mempool from which mbufs are allocated.
1438  *  @param mbufs
1439  *    Array of pointers to mbufs
1440  *  @param count
1441  *    Array size
1442  *  @return
1443  *   - 0: Success
1444  */
1445 static inline int rte_pktmbuf_alloc_bulk(struct rte_mempool *pool,
1446          struct rte_mbuf **mbufs, unsigned count)
1447 {
1448         unsigned idx = 0;
1449         int rc;
1450
1451         rc = rte_mempool_get_bulk(pool, (void **)mbufs, count);
1452         if (unlikely(rc))
1453                 return rc;
1454
1455         /* To understand duff's device on loop unwinding optimization, see
1456          * https://en.wikipedia.org/wiki/Duff's_device.
1457          * Here while() loop is used rather than do() while{} to avoid extra
1458          * check if count is zero.
1459          */
1460         switch (count % 4) {
1461         case 0:
1462                 while (idx != count) {
1463                         RTE_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(mbufs[idx]) == 0);
1464                         rte_mbuf_refcnt_set(mbufs[idx], 1);
1465                         rte_pktmbuf_reset(mbufs[idx]);
1466                         idx++;
1467         case 3:
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 2:
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 1:
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                 }
1483         }
1484         return 0;
1485 }
1486
1487 /**
1488  * Attach packet mbuf to another packet mbuf.
1489  *
1490  * After attachment we refer the mbuf we attached as 'indirect',
1491  * while mbuf we attached to as 'direct'.
1492  * The direct mbuf's reference counter is incremented.
1493  *
1494  * Right now, not supported:
1495  *  - attachment for already indirect mbuf (e.g. - mi has to be direct).
1496  *  - mbuf we trying to attach (mi) is used by someone else
1497  *    e.g. it's reference counter is greater then 1.
1498  *
1499  * @param mi
1500  *   The indirect packet mbuf.
1501  * @param m
1502  *   The packet mbuf we're attaching to.
1503  */
1504 static inline void rte_pktmbuf_attach(struct rte_mbuf *mi, struct rte_mbuf *m)
1505 {
1506         struct rte_mbuf *md;
1507
1508         RTE_ASSERT(RTE_MBUF_DIRECT(mi) &&
1509             rte_mbuf_refcnt_read(mi) == 1);
1510
1511         /* if m is not direct, get the mbuf that embeds the data */
1512         if (RTE_MBUF_DIRECT(m))
1513                 md = m;
1514         else
1515                 md = rte_mbuf_from_indirect(m);
1516
1517         rte_mbuf_refcnt_update(md, 1);
1518         mi->priv_size = m->priv_size;
1519         mi->buf_physaddr = m->buf_physaddr;
1520         mi->buf_addr = m->buf_addr;
1521         mi->buf_len = m->buf_len;
1522
1523         mi->next = m->next;
1524         mi->data_off = m->data_off;
1525         mi->data_len = m->data_len;
1526         mi->port = m->port;
1527         mi->vlan_tci = m->vlan_tci;
1528         mi->vlan_tci_outer = m->vlan_tci_outer;
1529         mi->tx_offload = m->tx_offload;
1530         mi->hash = m->hash;
1531
1532         mi->next = NULL;
1533         mi->pkt_len = mi->data_len;
1534         mi->nb_segs = 1;
1535         mi->ol_flags = m->ol_flags | IND_ATTACHED_MBUF;
1536         mi->packet_type = m->packet_type;
1537
1538         __rte_mbuf_sanity_check(mi, 1);
1539         __rte_mbuf_sanity_check(m, 0);
1540 }
1541
1542 /**
1543  * Detach an indirect packet mbuf.
1544  *
1545  *  - restore original mbuf address and length values.
1546  *  - reset pktmbuf data and data_len to their default values.
1547  *  - decrement the direct mbuf's reference counter. When the
1548  *  reference counter becomes 0, the direct mbuf is freed.
1549  *
1550  * All other fields of the given packet mbuf will be left intact.
1551  *
1552  * @param m
1553  *   The indirect attached packet mbuf.
1554  */
1555 static inline void rte_pktmbuf_detach(struct rte_mbuf *m)
1556 {
1557         struct rte_mbuf *md = rte_mbuf_from_indirect(m);
1558         struct rte_mempool *mp = m->pool;
1559         uint32_t mbuf_size, buf_len, priv_size;
1560
1561         priv_size = rte_pktmbuf_priv_size(mp);
1562         mbuf_size = sizeof(struct rte_mbuf) + priv_size;
1563         buf_len = rte_pktmbuf_data_room_size(mp);
1564
1565         m->priv_size = priv_size;
1566         m->buf_addr = (char *)m + mbuf_size;
1567         m->buf_physaddr = rte_mempool_virt2phy(mp, m) + mbuf_size;
1568         m->buf_len = (uint16_t)buf_len;
1569         m->data_off = RTE_MIN(RTE_PKTMBUF_HEADROOM, (uint16_t)m->buf_len);
1570         m->data_len = 0;
1571         m->ol_flags = 0;
1572
1573         if (rte_mbuf_refcnt_update(md, -1) == 0)
1574                 __rte_mbuf_raw_free(md);
1575 }
1576
1577 static inline struct rte_mbuf* __attribute__((always_inline))
1578 __rte_pktmbuf_prefree_seg(struct rte_mbuf *m)
1579 {
1580         __rte_mbuf_sanity_check(m, 0);
1581
1582         if (likely(rte_mbuf_refcnt_update(m, -1) == 0)) {
1583                 /* if this is an indirect mbuf, it is detached. */
1584                 if (RTE_MBUF_INDIRECT(m))
1585                         rte_pktmbuf_detach(m);
1586                 return m;
1587         }
1588         return NULL;
1589 }
1590
1591 /**
1592  * Free a segment of a packet mbuf into its original mempool.
1593  *
1594  * Free an mbuf, without parsing other segments in case of chained
1595  * buffers.
1596  *
1597  * @param m
1598  *   The packet mbuf segment to be freed.
1599  */
1600 static inline void __attribute__((always_inline))
1601 rte_pktmbuf_free_seg(struct rte_mbuf *m)
1602 {
1603         if (likely(NULL != (m = __rte_pktmbuf_prefree_seg(m)))) {
1604                 m->next = NULL;
1605                 __rte_mbuf_raw_free(m);
1606         }
1607 }
1608
1609 /**
1610  * Free a packet mbuf back into its original mempool.
1611  *
1612  * Free an mbuf, and all its segments in case of chained buffers. Each
1613  * segment is added back into its original mempool.
1614  *
1615  * @param m
1616  *   The packet mbuf to be freed.
1617  */
1618 static inline void rte_pktmbuf_free(struct rte_mbuf *m)
1619 {
1620         struct rte_mbuf *m_next;
1621
1622         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1623
1624         while (m != NULL) {
1625                 m_next = m->next;
1626                 rte_pktmbuf_free_seg(m);
1627                 m = m_next;
1628         }
1629 }
1630
1631 /**
1632  * Creates a "clone" of the given packet mbuf.
1633  *
1634  * Walks through all segments of the given packet mbuf, and for each of them:
1635  *  - Creates a new packet mbuf from the given pool.
1636  *  - Attaches newly created mbuf to the segment.
1637  * Then updates pkt_len and nb_segs of the "clone" packet mbuf to match values
1638  * from the original packet mbuf.
1639  *
1640  * @param md
1641  *   The packet mbuf to be cloned.
1642  * @param mp
1643  *   The mempool from which the "clone" mbufs are allocated.
1644  * @return
1645  *   - The pointer to the new "clone" mbuf on success.
1646  *   - NULL if allocation fails.
1647  */
1648 static inline struct rte_mbuf *rte_pktmbuf_clone(struct rte_mbuf *md,
1649                 struct rte_mempool *mp)
1650 {
1651         struct rte_mbuf *mc, *mi, **prev;
1652         uint32_t pktlen;
1653         uint8_t nseg;
1654
1655         if (unlikely ((mc = rte_pktmbuf_alloc(mp)) == NULL))
1656                 return NULL;
1657
1658         mi = mc;
1659         prev = &mi->next;
1660         pktlen = md->pkt_len;
1661         nseg = 0;
1662
1663         do {
1664                 nseg++;
1665                 rte_pktmbuf_attach(mi, md);
1666                 *prev = mi;
1667                 prev = &mi->next;
1668         } while ((md = md->next) != NULL &&
1669             (mi = rte_pktmbuf_alloc(mp)) != NULL);
1670
1671         *prev = NULL;
1672         mc->nb_segs = nseg;
1673         mc->pkt_len = pktlen;
1674
1675         /* Allocation of new indirect segment failed */
1676         if (unlikely (mi == NULL)) {
1677                 rte_pktmbuf_free(mc);
1678                 return NULL;
1679         }
1680
1681         __rte_mbuf_sanity_check(mc, 1);
1682         return mc;
1683 }
1684
1685 /**
1686  * Adds given value to the refcnt of all packet mbuf segments.
1687  *
1688  * Walks through all segments of given packet mbuf and for each of them
1689  * invokes rte_mbuf_refcnt_update().
1690  *
1691  * @param m
1692  *   The packet mbuf whose refcnt to be updated.
1693  * @param v
1694  *   The value to add to the mbuf's segments refcnt.
1695  */
1696 static inline void rte_pktmbuf_refcnt_update(struct rte_mbuf *m, int16_t v)
1697 {
1698         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1699
1700         do {
1701                 rte_mbuf_refcnt_update(m, v);
1702         } while ((m = m->next) != NULL);
1703 }
1704
1705 /**
1706  * Get the headroom in a packet mbuf.
1707  *
1708  * @param m
1709  *   The packet mbuf.
1710  * @return
1711  *   The length of the headroom.
1712  */
1713 static inline uint16_t rte_pktmbuf_headroom(const struct rte_mbuf *m)
1714 {
1715         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1716         return m->data_off;
1717 }
1718
1719 /**
1720  * Get the tailroom of a packet mbuf.
1721  *
1722  * @param m
1723  *   The packet mbuf.
1724  * @return
1725  *   The length of the tailroom.
1726  */
1727 static inline uint16_t rte_pktmbuf_tailroom(const struct rte_mbuf *m)
1728 {
1729         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1730         return (uint16_t)(m->buf_len - rte_pktmbuf_headroom(m) -
1731                           m->data_len);
1732 }
1733
1734 /**
1735  * Get the last segment of the packet.
1736  *
1737  * @param m
1738  *   The packet mbuf.
1739  * @return
1740  *   The last segment of the given mbuf.
1741  */
1742 static inline struct rte_mbuf *rte_pktmbuf_lastseg(struct rte_mbuf *m)
1743 {
1744         struct rte_mbuf *m2 = (struct rte_mbuf *)m;
1745
1746         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1747         while (m2->next != NULL)
1748                 m2 = m2->next;
1749         return m2;
1750 }
1751
1752 /**
1753  * A macro that points to an offset into the data in the mbuf.
1754  *
1755  * The returned pointer is cast to type t. Before using this
1756  * function, the user must ensure that the first segment is large
1757  * enough to accommodate its data.
1758  *
1759  * @param m
1760  *   The packet mbuf.
1761  * @param o
1762  *   The offset into the mbuf data.
1763  * @param t
1764  *   The type to cast the result into.
1765  */
1766 #define rte_pktmbuf_mtod_offset(m, t, o)        \
1767         ((t)((char *)(m)->buf_addr + (m)->data_off + (o)))
1768
1769 /**
1770  * A macro that points to the start of the data in the mbuf.
1771  *
1772  * The returned pointer is cast to type t. Before using this
1773  * function, the user must ensure that the first segment is large
1774  * enough to accommodate its data.
1775  *
1776  * @param m
1777  *   The packet mbuf.
1778  * @param t
1779  *   The type to cast the result into.
1780  */
1781 #define rte_pktmbuf_mtod(m, t) rte_pktmbuf_mtod_offset(m, t, 0)
1782
1783 /**
1784  * A macro that returns the physical address that points to an offset of the
1785  * start of the data in the mbuf
1786  *
1787  * @param m
1788  *   The packet mbuf.
1789  * @param o
1790  *   The offset into the data to calculate address from.
1791  */
1792 #define rte_pktmbuf_mtophys_offset(m, o) \
1793         (phys_addr_t)((m)->buf_physaddr + (m)->data_off + (o))
1794
1795 /**
1796  * A macro that returns the physical address that points to the start of the
1797  * data in the mbuf
1798  *
1799  * @param m
1800  *   The packet mbuf.
1801  */
1802 #define rte_pktmbuf_mtophys(m) rte_pktmbuf_mtophys_offset(m, 0)
1803
1804 /**
1805  * A macro that returns the length of the packet.
1806  *
1807  * The value can be read or assigned.
1808  *
1809  * @param m
1810  *   The packet mbuf.
1811  */
1812 #define rte_pktmbuf_pkt_len(m) ((m)->pkt_len)
1813
1814 /**
1815  * A macro that returns the length of the segment.
1816  *
1817  * The value can be read or assigned.
1818  *
1819  * @param m
1820  *   The packet mbuf.
1821  */
1822 #define rte_pktmbuf_data_len(m) ((m)->data_len)
1823
1824 /**
1825  * Prepend len bytes to an mbuf data area.
1826  *
1827  * Returns a pointer to the new
1828  * data start address. If there is not enough headroom in the first
1829  * segment, the function will return NULL, without modifying the mbuf.
1830  *
1831  * @param m
1832  *   The pkt mbuf.
1833  * @param len
1834  *   The amount of data to prepend (in bytes).
1835  * @return
1836  *   A pointer to the start of the newly prepended data, or
1837  *   NULL if there is not enough headroom space in the first segment
1838  */
1839 static inline char *rte_pktmbuf_prepend(struct rte_mbuf *m,
1840                                         uint16_t len)
1841 {
1842         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1843
1844         if (unlikely(len > rte_pktmbuf_headroom(m)))
1845                 return NULL;
1846
1847         m->data_off -= len;
1848         m->data_len = (uint16_t)(m->data_len + len);
1849         m->pkt_len  = (m->pkt_len + len);
1850
1851         return (char *)m->buf_addr + m->data_off;
1852 }
1853
1854 /**
1855  * Append len bytes to an mbuf.
1856  *
1857  * Append len bytes to an mbuf and return a pointer to the start address
1858  * of the added data. If there is not enough tailroom in the last
1859  * segment, the function will return NULL, without modifying the mbuf.
1860  *
1861  * @param m
1862  *   The packet mbuf.
1863  * @param len
1864  *   The amount of data to append (in bytes).
1865  * @return
1866  *   A pointer to the start of the newly appended data, or
1867  *   NULL if there is not enough tailroom space in the last segment
1868  */
1869 static inline char *rte_pktmbuf_append(struct rte_mbuf *m, uint16_t len)
1870 {
1871         void *tail;
1872         struct rte_mbuf *m_last;
1873
1874         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1875
1876         m_last = rte_pktmbuf_lastseg(m);
1877         if (unlikely(len > rte_pktmbuf_tailroom(m_last)))
1878                 return NULL;
1879
1880         tail = (char *)m_last->buf_addr + m_last->data_off + m_last->data_len;
1881         m_last->data_len = (uint16_t)(m_last->data_len + len);
1882         m->pkt_len  = (m->pkt_len + len);
1883         return (char*) tail;
1884 }
1885
1886 /**
1887  * Remove len bytes at the beginning of an mbuf.
1888  *
1889  * Returns a pointer to the start address of the new data area. If the
1890  * length is greater than the length of the first segment, then the
1891  * function will fail and return NULL, without modifying the mbuf.
1892  *
1893  * @param m
1894  *   The packet mbuf.
1895  * @param len
1896  *   The amount of data to remove (in bytes).
1897  * @return
1898  *   A pointer to the new start of the data.
1899  */
1900 static inline char *rte_pktmbuf_adj(struct rte_mbuf *m, uint16_t len)
1901 {
1902         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1903
1904         if (unlikely(len > m->data_len))
1905                 return NULL;
1906
1907         m->data_len = (uint16_t)(m->data_len - len);
1908         m->data_off += len;
1909         m->pkt_len  = (m->pkt_len - len);
1910         return (char *)m->buf_addr + m->data_off;
1911 }
1912
1913 /**
1914  * Remove len bytes of data at the end of the mbuf.
1915  *
1916  * If the length is greater than the length of the last segment, the
1917  * function will fail and return -1 without modifying the mbuf.
1918  *
1919  * @param m
1920  *   The packet mbuf.
1921  * @param len
1922  *   The amount of data to remove (in bytes).
1923  * @return
1924  *   - 0: On success.
1925  *   - -1: On error.
1926  */
1927 static inline int rte_pktmbuf_trim(struct rte_mbuf *m, uint16_t len)
1928 {
1929         struct rte_mbuf *m_last;
1930
1931         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1932
1933         m_last = rte_pktmbuf_lastseg(m);
1934         if (unlikely(len > m_last->data_len))
1935                 return -1;
1936
1937         m_last->data_len = (uint16_t)(m_last->data_len - len);
1938         m->pkt_len  = (m->pkt_len - len);
1939         return 0;
1940 }
1941
1942 /**
1943  * Test if mbuf data is contiguous.
1944  *
1945  * @param m
1946  *   The packet mbuf.
1947  * @return
1948  *   - 1, if all data is contiguous (one segment).
1949  *   - 0, if there is several segments.
1950  */
1951 static inline int rte_pktmbuf_is_contiguous(const struct rte_mbuf *m)
1952 {
1953         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1954         return !!(m->nb_segs == 1);
1955 }
1956
1957 /**
1958  * Chain an mbuf to another, thereby creating a segmented packet.
1959  *
1960  * Note: The implementation will do a linear walk over the segments to find
1961  * the tail entry. For cases when there are many segments, it's better to
1962  * chain the entries manually.
1963  *
1964  * @param head
1965  *   The head of the mbuf chain (the first packet)
1966  * @param tail
1967  *   The mbuf to put last in the chain
1968  *
1969  * @return
1970  *   - 0, on success.
1971  *   - -EOVERFLOW, if the chain is full (256 entries)
1972  */
1973 static inline int rte_pktmbuf_chain(struct rte_mbuf *head, struct rte_mbuf *tail)
1974 {
1975         struct rte_mbuf *cur_tail;
1976
1977         /* Check for number-of-segments-overflow */
1978         if (head->nb_segs + tail->nb_segs >= 1 << (sizeof(head->nb_segs) * 8))
1979                 return -EOVERFLOW;
1980
1981         /* Chain 'tail' onto the old tail */
1982         cur_tail = rte_pktmbuf_lastseg(head);
1983         cur_tail->next = tail;
1984
1985         /* accumulate number of segments and total length. */
1986         head->nb_segs = (uint8_t)(head->nb_segs + tail->nb_segs);
1987         head->pkt_len += tail->pkt_len;
1988
1989         /* pkt_len is only set in the head */
1990         tail->pkt_len = tail->data_len;
1991
1992         return 0;
1993 }
1994
1995 /**
1996  * Dump an mbuf structure to the console.
1997  *
1998  * Dump all fields for the given packet mbuf and all its associated
1999  * segments (in the case of a chained buffer).
2000  *
2001  * @param f
2002  *   A pointer to a file for output
2003  * @param m
2004  *   The packet mbuf.
2005  * @param dump_len
2006  *   If dump_len != 0, also dump the "dump_len" first data bytes of
2007  *   the packet.
2008  */
2009 void rte_pktmbuf_dump(FILE *f, const struct rte_mbuf *m, unsigned dump_len);
2010
2011 #ifdef __cplusplus
2012 }
2013 #endif
2014
2015 #endif /* _RTE_MBUF_H_ */