mbuf: remove old packet type bit masks
[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 /* deprecated options */
69 #pragma GCC poison RTE_MBUF_SCATTER_GATHER
70 #pragma GCC poison RTE_MBUF_REFCNT
71
72 /*
73  * Packet Offload Features Flags. It also carry packet type information.
74  * Critical resources. Both rx/tx shared these bits. Be cautious on any change
75  *
76  * - RX flags start at bit position zero, and get added to the left of previous
77  *   flags.
78  * - The most-significant 8 bits are reserved for generic mbuf flags
79  * - TX flags therefore start at bit position 55 (i.e. 63-8), and new flags get
80  *   added to the right of the previously defined flags
81  *
82  * Keep these flags synchronized with rte_get_rx_ol_flag_name() and
83  * rte_get_tx_ol_flag_name().
84  */
85 #define PKT_RX_VLAN_PKT      (1ULL << 0)  /**< RX packet is a 802.1q VLAN packet. */
86 #define PKT_RX_RSS_HASH      (1ULL << 1)  /**< RX packet with RSS hash result. */
87 #define PKT_RX_FDIR          (1ULL << 2)  /**< RX packet with FDIR match indicate. */
88 #define PKT_RX_L4_CKSUM_BAD  (1ULL << 3)  /**< L4 cksum of RX pkt. is not OK. */
89 #define PKT_RX_IP_CKSUM_BAD  (1ULL << 4)  /**< IP cksum of RX pkt. is not OK. */
90 #define PKT_RX_EIP_CKSUM_BAD (0ULL << 0)  /**< External IP header checksum error. */
91 #define PKT_RX_OVERSIZE      (0ULL << 0)  /**< Num of desc of an RX pkt oversize. */
92 #define PKT_RX_HBUF_OVERFLOW (0ULL << 0)  /**< Header buffer overflow. */
93 #define PKT_RX_RECIP_ERR     (0ULL << 0)  /**< Hardware processing error. */
94 #define PKT_RX_MAC_ERR       (0ULL << 0)  /**< MAC error. */
95 #ifndef RTE_NEXT_ABI
96 #define PKT_RX_IPV4_HDR      (1ULL << 5)  /**< RX packet with IPv4 header. */
97 #define PKT_RX_IPV4_HDR_EXT  (1ULL << 6)  /**< RX packet with extended IPv4 header. */
98 #define PKT_RX_IPV6_HDR      (1ULL << 7)  /**< RX packet with IPv6 header. */
99 #define PKT_RX_IPV6_HDR_EXT  (1ULL << 8)  /**< RX packet with extended IPv6 header. */
100 #endif /* RTE_NEXT_ABI */
101 #define PKT_RX_IEEE1588_PTP  (1ULL << 9)  /**< RX IEEE1588 L2 Ethernet PT Packet. */
102 #define PKT_RX_IEEE1588_TMST (1ULL << 10) /**< RX IEEE1588 L2/L4 timestamped packet.*/
103 #ifndef RTE_NEXT_ABI
104 #define PKT_RX_TUNNEL_IPV4_HDR (1ULL << 11) /**< RX tunnel packet with IPv4 header.*/
105 #define PKT_RX_TUNNEL_IPV6_HDR (1ULL << 12) /**< RX tunnel packet with IPv6 header. */
106 #endif /* RTE_NEXT_ABI */
107 #define PKT_RX_FDIR_ID       (1ULL << 13) /**< FD id reported if FDIR match. */
108 #define PKT_RX_FDIR_FLX      (1ULL << 14) /**< Flexible bytes reported if FDIR match. */
109 #define PKT_RX_QINQ_PKT      (1ULL << 15)  /**< RX packet with double VLAN stripped. */
110 /* add new RX flags here */
111
112 /* add new TX flags here */
113
114 /**
115  * Second VLAN insertion (QinQ) flag.
116  */
117 #define PKT_TX_QINQ_PKT    (1ULL << 49)   /**< TX packet with double VLAN inserted. */
118
119 /**
120  * TCP segmentation offload. To enable this offload feature for a
121  * packet to be transmitted on hardware supporting TSO:
122  *  - set the PKT_TX_TCP_SEG flag in mbuf->ol_flags (this flag implies
123  *    PKT_TX_TCP_CKSUM)
124  *  - set the flag PKT_TX_IPV4 or PKT_TX_IPV6
125  *  - if it's IPv4, set the PKT_TX_IP_CKSUM flag and write the IP checksum
126  *    to 0 in the packet
127  *  - fill the mbuf offload information: l2_len, l3_len, l4_len, tso_segsz
128  *  - calculate the pseudo header checksum without taking ip_len in account,
129  *    and set it in the TCP header. Refer to rte_ipv4_phdr_cksum() and
130  *    rte_ipv6_phdr_cksum() that can be used as helpers.
131  */
132 #define PKT_TX_TCP_SEG       (1ULL << 50)
133
134 #define PKT_TX_IEEE1588_TMST (1ULL << 51) /**< TX IEEE1588 packet to timestamp. */
135
136 /**
137  * Bits 52+53 used for L4 packet type with checksum enabled: 00: Reserved,
138  * 01: TCP checksum, 10: SCTP checksum, 11: UDP checksum. To use hardware
139  * L4 checksum offload, the user needs to:
140  *  - fill l2_len and l3_len in mbuf
141  *  - set the flags PKT_TX_TCP_CKSUM, PKT_TX_SCTP_CKSUM or PKT_TX_UDP_CKSUM
142  *  - set the flag PKT_TX_IPV4 or PKT_TX_IPV6
143  *  - calculate the pseudo header checksum and set it in the L4 header (only
144  *    for TCP or UDP). See rte_ipv4_phdr_cksum() and rte_ipv6_phdr_cksum().
145  *    For SCTP, set the crc field to 0.
146  */
147 #define PKT_TX_L4_NO_CKSUM   (0ULL << 52) /**< Disable L4 cksum of TX pkt. */
148 #define PKT_TX_TCP_CKSUM     (1ULL << 52) /**< TCP cksum of TX pkt. computed by NIC. */
149 #define PKT_TX_SCTP_CKSUM    (2ULL << 52) /**< SCTP cksum of TX pkt. computed by NIC. */
150 #define PKT_TX_UDP_CKSUM     (3ULL << 52) /**< UDP cksum of TX pkt. computed by NIC. */
151 #define PKT_TX_L4_MASK       (3ULL << 52) /**< Mask for L4 cksum offload request. */
152
153 /**
154  * Offload the IP checksum in the hardware. The flag PKT_TX_IPV4 should
155  * also be set by the application, although a PMD will only check
156  * PKT_TX_IP_CKSUM.
157  *  - set the IP checksum field in the packet to 0
158  *  - fill the mbuf offload information: l2_len, l3_len
159  */
160 #define PKT_TX_IP_CKSUM      (1ULL << 54)
161
162 /**
163  * Packet is IPv4. This flag must be set when using any offload feature
164  * (TSO, L3 or L4 checksum) to tell the NIC that the packet is an IPv4
165  * packet. If the packet is a tunneled packet, this flag is related to
166  * the inner headers.
167  */
168 #define PKT_TX_IPV4          (1ULL << 55)
169
170 /**
171  * Packet is IPv6. This flag must be set when using an offload feature
172  * (TSO or L4 checksum) to tell the NIC that the packet is an IPv6
173  * packet. If the packet is a tunneled packet, this flag is related to
174  * the inner headers.
175  */
176 #define PKT_TX_IPV6          (1ULL << 56)
177
178 #define PKT_TX_VLAN_PKT      (1ULL << 57) /**< TX packet is a 802.1q VLAN packet. */
179
180 /**
181  * Offload the IP checksum of an external header in the hardware. The
182  * flag PKT_TX_OUTER_IPV4 should also be set by the application, alto ugh
183  * a PMD will only check PKT_TX_IP_CKSUM.  The IP checksum field in the
184  * packet must be set to 0.
185  *  - set the outer IP checksum field in the packet to 0
186  *  - fill the mbuf offload information: outer_l2_len, outer_l3_len
187  */
188 #define PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM   (1ULL << 58)
189
190 /**
191  * Packet outer header is IPv4. This flag must be set when using any
192  * outer offload feature (L3 or L4 checksum) to tell the NIC that the
193  * outer header of the tunneled packet is an IPv4 packet.
194  */
195 #define PKT_TX_OUTER_IPV4   (1ULL << 59)
196
197 /**
198  * Packet outer header is IPv6. This flag must be set when using any
199  * outer offload feature (L4 checksum) to tell the NIC that the outer
200  * header of the tunneled packet is an IPv6 packet.
201  */
202 #define PKT_TX_OUTER_IPV6    (1ULL << 60)
203
204 #define IND_ATTACHED_MBUF    (1ULL << 62) /**< Indirect attached mbuf */
205
206 /* Use final bit of flags to indicate a control mbuf */
207 #define CTRL_MBUF_FLAG       (1ULL << 63) /**< Mbuf contains control data */
208
209 #ifdef RTE_NEXT_ABI
210 /*
211  * 32 bits are divided into several fields to mark packet types. Note that
212  * each field is indexical.
213  * - Bit 3:0 is for L2 types.
214  * - Bit 7:4 is for L3 or outer L3 (for tunneling case) types.
215  * - Bit 11:8 is for L4 or outer L4 (for tunneling case) types.
216  * - Bit 15:12 is for tunnel types.
217  * - Bit 19:16 is for inner L2 types.
218  * - Bit 23:20 is for inner L3 types.
219  * - Bit 27:24 is for inner L4 types.
220  * - Bit 31:28 is reserved.
221  *
222  * To be compatible with Vector PMD, RTE_PTYPE_L3_IPV4, RTE_PTYPE_L3_IPV4_EXT,
223  * RTE_PTYPE_L3_IPV6, RTE_PTYPE_L3_IPV6_EXT, RTE_PTYPE_L4_TCP, RTE_PTYPE_L4_UDP
224  * and RTE_PTYPE_L4_SCTP should be kept as below in a contiguous 7 bits.
225  *
226  * Note that L3 types values are selected for checking IPV4/IPV6 header from
227  * performance point of view. Reading annotations of RTE_ETH_IS_IPV4_HDR and
228  * RTE_ETH_IS_IPV6_HDR is needed for any future changes of L3 type values.
229  *
230  * Note that the packet types of the same packet recognized by different
231  * hardware may be different, as different hardware may have different
232  * capability of packet type recognition.
233  *
234  * examples:
235  * <'ether type'=0x0800
236  * | 'version'=4, 'protocol'=0x29
237  * | 'version'=6, 'next header'=0x3A
238  * | 'ICMPv6 header'>
239  * will be recognized on i40e hardware as packet type combination of,
240  * RTE_PTYPE_L2_ETHER |
241  * RTE_PTYPE_L3_IPV4_EXT_UNKNOWN |
242  * RTE_PTYPE_TUNNEL_IP |
243  * RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV6_EXT_UNKNOWN |
244  * RTE_PTYPE_INNER_L4_ICMP.
245  *
246  * <'ether type'=0x86DD
247  * | 'version'=6, 'next header'=0x2F
248  * | 'GRE header'
249  * | 'version'=6, 'next header'=0x11
250  * | 'UDP header'>
251  * will be recognized on i40e hardware as packet type combination of,
252  * RTE_PTYPE_L2_ETHER |
253  * RTE_PTYPE_L3_IPV6_EXT_UNKNOWN |
254  * RTE_PTYPE_TUNNEL_GRENAT |
255  * RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV6_EXT_UNKNOWN |
256  * RTE_PTYPE_INNER_L4_UDP.
257  */
258 #define RTE_PTYPE_UNKNOWN                   0x00000000
259 /**
260  * Ethernet packet type.
261  * It is used for outer packet for tunneling cases.
262  *
263  * Packet format:
264  * <'ether type'=[0x0800|0x86DD]>
265  */
266 #define RTE_PTYPE_L2_ETHER                  0x00000001
267 /**
268  * Ethernet packet type for time sync.
269  *
270  * Packet format:
271  * <'ether type'=0x88F7>
272  */
273 #define RTE_PTYPE_L2_ETHER_TIMESYNC         0x00000002
274 /**
275  * ARP (Address Resolution Protocol) packet type.
276  *
277  * Packet format:
278  * <'ether type'=0x0806>
279  */
280 #define RTE_PTYPE_L2_ETHER_ARP              0x00000003
281 /**
282  * LLDP (Link Layer Discovery Protocol) packet type.
283  *
284  * Packet format:
285  * <'ether type'=0x88CC>
286  */
287 #define RTE_PTYPE_L2_ETHER_LLDP             0x00000004
288 /**
289  * Mask of layer 2 packet types.
290  * It is used for outer packet for tunneling cases.
291  */
292 #define RTE_PTYPE_L2_MASK                   0x0000000f
293 /**
294  * IP (Internet Protocol) version 4 packet type.
295  * It is used for outer packet for tunneling cases, and does not contain any
296  * header option.
297  *
298  * Packet format:
299  * <'ether type'=0x0800
300  * | 'version'=4, 'ihl'=5>
301  */
302 #define RTE_PTYPE_L3_IPV4                   0x00000010
303 /**
304  * IP (Internet Protocol) version 4 packet type.
305  * It is used for outer packet for tunneling cases, and contains header
306  * options.
307  *
308  * Packet format:
309  * <'ether type'=0x0800
310  * | 'version'=4, 'ihl'=[6-15], 'options'>
311  */
312 #define RTE_PTYPE_L3_IPV4_EXT               0x00000030
313 /**
314  * IP (Internet Protocol) version 6 packet type.
315  * It is used for outer packet for tunneling cases, and does not contain any
316  * extension header.
317  *
318  * Packet format:
319  * <'ether type'=0x86DD
320  * | 'version'=6, 'next header'=0x3B>
321  */
322 #define RTE_PTYPE_L3_IPV6                   0x00000040
323 /**
324  * IP (Internet Protocol) version 4 packet type.
325  * It is used for outer packet for tunneling cases, and may or maynot contain
326  * header options.
327  *
328  * Packet format:
329  * <'ether type'=0x0800
330  * | 'version'=4, 'ihl'=[5-15], <'options'>>
331  */
332 #define RTE_PTYPE_L3_IPV4_EXT_UNKNOWN       0x00000090
333 /**
334  * IP (Internet Protocol) version 6 packet type.
335  * It is used for outer packet for tunneling cases, and contains extension
336  * headers.
337  *
338  * Packet format:
339  * <'ether type'=0x86DD
340  * | 'version'=6, 'next header'=[0x0|0x2B|0x2C|0x32|0x33|0x3C|0x87],
341  *   'extension headers'>
342  */
343 #define RTE_PTYPE_L3_IPV6_EXT               0x000000c0
344 /**
345  * IP (Internet Protocol) version 6 packet type.
346  * It is used for outer packet for tunneling cases, and may or maynot contain
347  * extension headers.
348  *
349  * Packet format:
350  * <'ether type'=0x86DD
351  * | 'version'=6, 'next header'=[0x3B|0x0|0x2B|0x2C|0x32|0x33|0x3C|0x87],
352  *   <'extension headers'>>
353  */
354 #define RTE_PTYPE_L3_IPV6_EXT_UNKNOWN       0x000000e0
355 /**
356  * Mask of layer 3 packet types.
357  * It is used for outer packet for tunneling cases.
358  */
359 #define RTE_PTYPE_L3_MASK                   0x000000f0
360 /**
361  * TCP (Transmission Control Protocol) packet type.
362  * It is used for outer packet for tunneling cases.
363  *
364  * Packet format:
365  * <'ether type'=0x0800
366  * | 'version'=4, 'protocol'=6, 'MF'=0>
367  * or,
368  * <'ether type'=0x86DD
369  * | 'version'=6, 'next header'=6>
370  */
371 #define RTE_PTYPE_L4_TCP                    0x00000100
372 /**
373  * UDP (User Datagram Protocol) packet type.
374  * It is used for outer packet for tunneling cases.
375  *
376  * Packet format:
377  * <'ether type'=0x0800
378  * | 'version'=4, 'protocol'=17, 'MF'=0>
379  * or,
380  * <'ether type'=0x86DD
381  * | 'version'=6, 'next header'=17>
382  */
383 #define RTE_PTYPE_L4_UDP                    0x00000200
384 /**
385  * Fragmented IP (Internet Protocol) packet type.
386  * It is used for outer packet for tunneling cases.
387  *
388  * It refers to those packets of any IP types, which can be recognized as
389  * fragmented. A fragmented packet cannot be recognized as any other L4 types
390  * (RTE_PTYPE_L4_TCP, RTE_PTYPE_L4_UDP, RTE_PTYPE_L4_SCTP, RTE_PTYPE_L4_ICMP,
391  * RTE_PTYPE_L4_NONFRAG).
392  *
393  * Packet format:
394  * <'ether type'=0x0800
395  * | 'version'=4, 'MF'=1>
396  * or,
397  * <'ether type'=0x86DD
398  * | 'version'=6, 'next header'=44>
399  */
400 #define RTE_PTYPE_L4_FRAG                   0x00000300
401 /**
402  * SCTP (Stream Control Transmission Protocol) packet type.
403  * It is used for outer packet for tunneling cases.
404  *
405  * Packet format:
406  * <'ether type'=0x0800
407  * | 'version'=4, 'protocol'=132, 'MF'=0>
408  * or,
409  * <'ether type'=0x86DD
410  * | 'version'=6, 'next header'=132>
411  */
412 #define RTE_PTYPE_L4_SCTP                   0x00000400
413 /**
414  * ICMP (Internet Control Message Protocol) packet type.
415  * It is used for outer packet for tunneling cases.
416  *
417  * Packet format:
418  * <'ether type'=0x0800
419  * | 'version'=4, 'protocol'=1, 'MF'=0>
420  * or,
421  * <'ether type'=0x86DD
422  * | 'version'=6, 'next header'=1>
423  */
424 #define RTE_PTYPE_L4_ICMP                   0x00000500
425 /**
426  * Non-fragmented IP (Internet Protocol) packet type.
427  * It is used for outer packet for tunneling cases.
428  *
429  * It refers to those packets of any IP types, while cannot be recognized as
430  * any of above L4 types (RTE_PTYPE_L4_TCP, RTE_PTYPE_L4_UDP,
431  * RTE_PTYPE_L4_FRAG, RTE_PTYPE_L4_SCTP, RTE_PTYPE_L4_ICMP).
432  *
433  * Packet format:
434  * <'ether type'=0x0800
435  * | 'version'=4, 'protocol'!=[6|17|132|1], 'MF'=0>
436  * or,
437  * <'ether type'=0x86DD
438  * | 'version'=6, 'next header'!=[6|17|44|132|1]>
439  */
440 #define RTE_PTYPE_L4_NONFRAG                0x00000600
441 /**
442  * Mask of layer 4 packet types.
443  * It is used for outer packet for tunneling cases.
444  */
445 #define RTE_PTYPE_L4_MASK                   0x00000f00
446 /**
447  * IP (Internet Protocol) in IP (Internet Protocol) tunneling packet type.
448  *
449  * Packet format:
450  * <'ether type'=0x0800
451  * | 'version'=4, 'protocol'=[4|41]>
452  * or,
453  * <'ether type'=0x86DD
454  * | 'version'=6, 'next header'=[4|41]>
455  */
456 #define RTE_PTYPE_TUNNEL_IP                 0x00001000
457 /**
458  * GRE (Generic Routing Encapsulation) tunneling packet type.
459  *
460  * Packet format:
461  * <'ether type'=0x0800
462  * | 'version'=4, 'protocol'=47>
463  * or,
464  * <'ether type'=0x86DD
465  * | 'version'=6, 'next header'=47>
466  */
467 #define RTE_PTYPE_TUNNEL_GRE                0x00002000
468 /**
469  * VXLAN (Virtual eXtensible Local Area Network) tunneling packet type.
470  *
471  * Packet format:
472  * <'ether type'=0x0800
473  * | 'version'=4, 'protocol'=17
474  * | 'destination port'=4798>
475  * or,
476  * <'ether type'=0x86DD
477  * | 'version'=6, 'next header'=17
478  * | 'destination port'=4798>
479  */
480 #define RTE_PTYPE_TUNNEL_VXLAN              0x00003000
481 /**
482  * NVGRE (Network Virtualization using Generic Routing Encapsulation) tunneling
483  * packet type.
484  *
485  * Packet format:
486  * <'ether type'=0x0800
487  * | 'version'=4, 'protocol'=47
488  * | 'protocol type'=0x6558>
489  * or,
490  * <'ether type'=0x86DD
491  * | 'version'=6, 'next header'=47
492  * | 'protocol type'=0x6558'>
493  */
494 #define RTE_PTYPE_TUNNEL_NVGRE              0x00004000
495 /**
496  * GENEVE (Generic Network Virtualization Encapsulation) tunneling packet type.
497  *
498  * Packet format:
499  * <'ether type'=0x0800
500  * | 'version'=4, 'protocol'=17
501  * | 'destination port'=6081>
502  * or,
503  * <'ether type'=0x86DD
504  * | 'version'=6, 'next header'=17
505  * | 'destination port'=6081>
506  */
507 #define RTE_PTYPE_TUNNEL_GENEVE             0x00005000
508 /**
509  * Tunneling packet type of Teredo, VXLAN (Virtual eXtensible Local Area
510  * Network) or GRE (Generic Routing Encapsulation) could be recognized as this
511  * packet type, if they can not be recognized independently as of hardware
512  * capability.
513  */
514 #define RTE_PTYPE_TUNNEL_GRENAT             0x00006000
515 /**
516  * Mask of tunneling packet types.
517  */
518 #define RTE_PTYPE_TUNNEL_MASK               0x0000f000
519 /**
520  * Ethernet packet type.
521  * It is used for inner packet type only.
522  *
523  * Packet format (inner only):
524  * <'ether type'=[0x800|0x86DD]>
525  */
526 #define RTE_PTYPE_INNER_L2_ETHER            0x00010000
527 /**
528  * Ethernet packet type with VLAN (Virtual Local Area Network) tag.
529  *
530  * Packet format (inner only):
531  * <'ether type'=[0x800|0x86DD], vlan=[1-4095]>
532  */
533 #define RTE_PTYPE_INNER_L2_ETHER_VLAN       0x00020000
534 /**
535  * Mask of inner layer 2 packet types.
536  */
537 #define RTE_PTYPE_INNER_L2_MASK             0x000f0000
538 /**
539  * IP (Internet Protocol) version 4 packet type.
540  * It is used for inner packet only, and does not contain any header option.
541  *
542  * Packet format (inner only):
543  * <'ether type'=0x0800
544  * | 'version'=4, 'ihl'=5>
545  */
546 #define RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV4             0x00100000
547 /**
548  * IP (Internet Protocol) version 4 packet type.
549  * It is used for inner packet only, and contains header options.
550  *
551  * Packet format (inner only):
552  * <'ether type'=0x0800
553  * | 'version'=4, 'ihl'=[6-15], 'options'>
554  */
555 #define RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV4_EXT         0x00200000
556 /**
557  * IP (Internet Protocol) version 6 packet type.
558  * It is used for inner packet only, and does not contain any extension header.
559  *
560  * Packet format (inner only):
561  * <'ether type'=0x86DD
562  * | 'version'=6, 'next header'=0x3B>
563  */
564 #define RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV6             0x00300000
565 /**
566  * IP (Internet Protocol) version 4 packet type.
567  * It is used for inner packet only, and may or maynot contain header options.
568  *
569  * Packet format (inner only):
570  * <'ether type'=0x0800
571  * | 'version'=4, 'ihl'=[5-15], <'options'>>
572  */
573 #define RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV4_EXT_UNKNOWN 0x00400000
574 /**
575  * IP (Internet Protocol) version 6 packet type.
576  * It is used for inner packet only, and contains extension headers.
577  *
578  * Packet format (inner only):
579  * <'ether type'=0x86DD
580  * | 'version'=6, 'next header'=[0x0|0x2B|0x2C|0x32|0x33|0x3C|0x87],
581  *   'extension headers'>
582  */
583 #define RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV6_EXT         0x00500000
584 /**
585  * IP (Internet Protocol) version 6 packet type.
586  * It is used for inner packet only, and may or maynot contain extension
587  * headers.
588  *
589  * Packet format (inner only):
590  * <'ether type'=0x86DD
591  * | 'version'=6, 'next header'=[0x3B|0x0|0x2B|0x2C|0x32|0x33|0x3C|0x87],
592  *   <'extension headers'>>
593  */
594 #define RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV6_EXT_UNKNOWN 0x00600000
595 /**
596  * Mask of inner layer 3 packet types.
597  */
598 #define RTE_PTYPE_INNER_INNER_L3_MASK       0x00f00000
599 /**
600  * TCP (Transmission Control Protocol) packet type.
601  * It is used for inner packet only.
602  *
603  * Packet format (inner only):
604  * <'ether type'=0x0800
605  * | 'version'=4, 'protocol'=6, 'MF'=0>
606  * or,
607  * <'ether type'=0x86DD
608  * | 'version'=6, 'next header'=6>
609  */
610 #define RTE_PTYPE_INNER_L4_TCP              0x01000000
611 /**
612  * UDP (User Datagram Protocol) packet type.
613  * It is used for inner packet only.
614  *
615  * Packet format (inner only):
616  * <'ether type'=0x0800
617  * | 'version'=4, 'protocol'=17, 'MF'=0>
618  * or,
619  * <'ether type'=0x86DD
620  * | 'version'=6, 'next header'=17>
621  */
622 #define RTE_PTYPE_INNER_L4_UDP              0x02000000
623 /**
624  * Fragmented IP (Internet Protocol) packet type.
625  * It is used for inner packet only, and may or maynot have layer 4 packet.
626  *
627  * Packet format (inner only):
628  * <'ether type'=0x0800
629  * | 'version'=4, 'MF'=1>
630  * or,
631  * <'ether type'=0x86DD
632  * | 'version'=6, 'next header'=44>
633  */
634 #define RTE_PTYPE_INNER_L4_FRAG             0x03000000
635 /**
636  * SCTP (Stream Control Transmission Protocol) packet type.
637  * It is used for inner packet only.
638  *
639  * Packet format (inner only):
640  * <'ether type'=0x0800
641  * | 'version'=4, 'protocol'=132, 'MF'=0>
642  * or,
643  * <'ether type'=0x86DD
644  * | 'version'=6, 'next header'=132>
645  */
646 #define RTE_PTYPE_INNER_L4_SCTP             0x04000000
647 /**
648  * ICMP (Internet Control Message Protocol) packet type.
649  * It is used for inner packet only.
650  *
651  * Packet format (inner only):
652  * <'ether type'=0x0800
653  * | 'version'=4, 'protocol'=1, 'MF'=0>
654  * or,
655  * <'ether type'=0x86DD
656  * | 'version'=6, 'next header'=1>
657  */
658 #define RTE_PTYPE_INNER_L4_ICMP             0x05000000
659 /**
660  * Non-fragmented IP (Internet Protocol) packet type.
661  * It is used for inner packet only, and may or maynot have other unknown layer
662  * 4 packet types.
663  *
664  * Packet format (inner only):
665  * <'ether type'=0x0800
666  * | 'version'=4, 'protocol'!=[6|17|132|1], 'MF'=0>
667  * or,
668  * <'ether type'=0x86DD
669  * | 'version'=6, 'next header'!=[6|17|44|132|1]>
670  */
671 #define RTE_PTYPE_INNER_L4_NONFRAG          0x06000000
672 /**
673  * Mask of inner layer 4 packet types.
674  */
675 #define RTE_PTYPE_INNER_L4_MASK             0x0f000000
676
677 /**
678  * Check if the (outer) L3 header is IPv4. To avoid comparing IPv4 types one by
679  * one, bit 4 is selected to be used for IPv4 only. Then checking bit 4 can
680  * determin if it is an IPV4 packet.
681  */
682 #define  RTE_ETH_IS_IPV4_HDR(ptype) ((ptype) & RTE_PTYPE_L3_IPV4)
683
684 /**
685  * Check if the (outer) L3 header is IPv4. To avoid comparing IPv4 types one by
686  * one, bit 6 is selected to be used for IPv4 only. Then checking bit 6 can
687  * determin if it is an IPV4 packet.
688  */
689 #define  RTE_ETH_IS_IPV6_HDR(ptype) ((ptype) & RTE_PTYPE_L3_IPV6)
690
691 /* Check if it is a tunneling packet */
692 #define RTE_ETH_IS_TUNNEL_PKT(ptype) ((ptype) & RTE_PTYPE_TUNNEL_MASK)
693 #endif /* RTE_NEXT_ABI */
694
695 /**
696  * Get the name of a RX offload flag
697  *
698  * @param mask
699  *   The mask describing the flag.
700  * @return
701  *   The name of this flag, or NULL if it's not a valid RX flag.
702  */
703 const char *rte_get_rx_ol_flag_name(uint64_t mask);
704
705 /**
706  * Get the name of a TX offload flag
707  *
708  * @param mask
709  *   The mask describing the flag. Usually only one bit must be set.
710  *   Several bits can be given if they belong to the same mask.
711  *   Ex: PKT_TX_L4_MASK.
712  * @return
713  *   The name of this flag, or NULL if it's not a valid TX flag.
714  */
715 const char *rte_get_tx_ol_flag_name(uint64_t mask);
716
717 /**
718  * Some NICs need at least 2KB buffer to RX standard Ethernet frame without
719  * splitting it into multiple segments.
720  * So, for mbufs that planned to be involved into RX/TX, the recommended
721  * minimal buffer length is 2KB + RTE_PKTMBUF_HEADROOM.
722  */
723 #define RTE_MBUF_DEFAULT_DATAROOM       2048
724 #define RTE_MBUF_DEFAULT_BUF_SIZE       \
725         (RTE_MBUF_DEFAULT_DATAROOM + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
726
727 /* define a set of marker types that can be used to refer to set points in the
728  * mbuf */
729 typedef void    *MARKER[0];   /**< generic marker for a point in a structure */
730 typedef uint8_t  MARKER8[0];  /**< generic marker with 1B alignment */
731 typedef uint64_t MARKER64[0]; /**< marker that allows us to overwrite 8 bytes
732                                * with a single assignment */
733
734 /**
735  * The generic rte_mbuf, containing a packet mbuf.
736  */
737 struct rte_mbuf {
738         MARKER cacheline0;
739
740         void *buf_addr;           /**< Virtual address of segment buffer. */
741         phys_addr_t buf_physaddr; /**< Physical address of segment buffer. */
742
743         uint16_t buf_len;         /**< Length of segment buffer. */
744
745         /* next 6 bytes are initialised on RX descriptor rearm */
746         MARKER8 rearm_data;
747         uint16_t data_off;
748
749         /**
750          * 16-bit Reference counter.
751          * It should only be accessed using the following functions:
752          * rte_mbuf_refcnt_update(), rte_mbuf_refcnt_read(), and
753          * rte_mbuf_refcnt_set(). The functionality of these functions (atomic,
754          * or non-atomic) is controlled by the CONFIG_RTE_MBUF_REFCNT_ATOMIC
755          * config option.
756          */
757         union {
758                 rte_atomic16_t refcnt_atomic; /**< Atomically accessed refcnt */
759                 uint16_t refcnt;              /**< Non-atomically accessed refcnt */
760         };
761         uint8_t nb_segs;          /**< Number of segments. */
762         uint8_t port;             /**< Input port. */
763
764         uint64_t ol_flags;        /**< Offload features. */
765
766         /* remaining bytes are set on RX when pulling packet from descriptor */
767         MARKER rx_descriptor_fields1;
768
769 #ifdef RTE_NEXT_ABI
770         /*
771          * The packet type, which is the combination of outer/inner L2, L3, L4
772          * and tunnel types.
773          */
774         union {
775                 uint32_t packet_type; /**< L2/L3/L4 and tunnel information. */
776                 struct {
777                         uint32_t l2_type:4; /**< (Outer) L2 type. */
778                         uint32_t l3_type:4; /**< (Outer) L3 type. */
779                         uint32_t l4_type:4; /**< (Outer) L4 type. */
780                         uint32_t tun_type:4; /**< Tunnel type. */
781                         uint32_t inner_l2_type:4; /**< Inner L2 type. */
782                         uint32_t inner_l3_type:4; /**< Inner L3 type. */
783                         uint32_t inner_l4_type:4; /**< Inner L4 type. */
784                 };
785         };
786
787         uint32_t pkt_len;         /**< Total pkt len: sum of all segments. */
788         uint16_t data_len;        /**< Amount of data in segment buffer. */
789         uint16_t vlan_tci;        /**< VLAN Tag Control Identifier (CPU order) */
790 #else /* RTE_NEXT_ABI */
791         /**
792          * The packet type, which is used to indicate ordinary packet and also
793          * tunneled packet format, i.e. each number is represented a type of
794          * packet.
795          */
796         uint16_t packet_type;
797
798         uint16_t data_len;        /**< Amount of data in segment buffer. */
799         uint32_t pkt_len;         /**< Total pkt len: sum of all segments. */
800         uint16_t vlan_tci;        /**< VLAN Tag Control Identifier (CPU order) */
801         uint16_t vlan_tci_outer;  /**< Outer VLAN Tag Control Identifier (CPU order) */
802 #endif /* RTE_NEXT_ABI */
803         union {
804                 uint32_t rss;     /**< RSS hash result if RSS enabled */
805                 struct {
806                         union {
807                                 struct {
808                                         uint16_t hash;
809                                         uint16_t id;
810                                 };
811                                 uint32_t lo;
812                                 /**< Second 4 flexible bytes */
813                         };
814                         uint32_t hi;
815                         /**< First 4 flexible bytes or FD ID, dependent on
816                              PKT_RX_FDIR_* flag in ol_flags. */
817                 } fdir;           /**< Filter identifier if FDIR enabled */
818                 uint32_t sched;   /**< Hierarchical scheduler */
819                 uint32_t usr;     /**< User defined tags. See rte_distributor_process() */
820         } hash;                   /**< hash information */
821
822         uint32_t seqn; /**< Sequence number. See also rte_reorder_insert() */
823 #ifdef RTE_NEXT_ABI
824         uint16_t vlan_tci_outer;  /**< Outer VLAN Tag Control Identifier (CPU order) */
825 #endif /* RTE_NEXT_ABI */
826
827         /* second cache line - fields only used in slow path or on TX */
828         MARKER cacheline1 __rte_cache_aligned;
829
830         union {
831                 void *userdata;   /**< Can be used for external metadata */
832                 uint64_t udata64; /**< Allow 8-byte userdata on 32-bit */
833         };
834
835         struct rte_mempool *pool; /**< Pool from which mbuf was allocated. */
836         struct rte_mbuf *next;    /**< Next segment of scattered packet. */
837
838         /* fields to support TX offloads */
839         union {
840                 uint64_t tx_offload;       /**< combined for easy fetch */
841                 struct {
842                         uint64_t l2_len:7; /**< L2 (MAC) Header Length. */
843                         uint64_t l3_len:9; /**< L3 (IP) Header Length. */
844                         uint64_t l4_len:8; /**< L4 (TCP/UDP) Header Length. */
845                         uint64_t tso_segsz:16; /**< TCP TSO segment size */
846
847                         /* fields for TX offloading of tunnels */
848                         uint64_t outer_l3_len:9; /**< Outer L3 (IP) Hdr Length. */
849                         uint64_t outer_l2_len:7; /**< Outer L2 (MAC) Hdr Length. */
850
851                         /* uint64_t unused:8; */
852                 };
853         };
854
855         /** Size of the application private data. In case of an indirect
856          * mbuf, it stores the direct mbuf private data size. */
857         uint16_t priv_size;
858
859         /** Timesync flags for use with IEEE1588. */
860         uint16_t timesync;
861 } __rte_cache_aligned;
862
863 static inline uint16_t rte_pktmbuf_priv_size(struct rte_mempool *mp);
864
865 /**
866  * Return the mbuf owning the data buffer address of an indirect mbuf.
867  *
868  * @param mi
869  *   The pointer to the indirect mbuf.
870  * @return
871  *   The address of the direct mbuf corresponding to buffer_addr.
872  */
873 static inline struct rte_mbuf *
874 rte_mbuf_from_indirect(struct rte_mbuf *mi)
875 {
876         return RTE_PTR_SUB(mi->buf_addr, sizeof(*mi) + mi->priv_size);
877 }
878
879 /**
880  * Return the buffer address embedded in the given mbuf.
881  *
882  * @param md
883  *   The pointer to the mbuf.
884  * @return
885  *   The address of the data buffer owned by the mbuf.
886  */
887 static inline char *
888 rte_mbuf_to_baddr(struct rte_mbuf *md)
889 {
890         char *buffer_addr;
891         buffer_addr = (char *)md + sizeof(*md) + rte_pktmbuf_priv_size(md->pool);
892         return buffer_addr;
893 }
894
895 /**
896  * Returns TRUE if given mbuf is indirect, or FALSE otherwise.
897  */
898 #define RTE_MBUF_INDIRECT(mb)   ((mb)->ol_flags & IND_ATTACHED_MBUF)
899
900 /**
901  * Returns TRUE if given mbuf is direct, or FALSE otherwise.
902  */
903 #define RTE_MBUF_DIRECT(mb)     (!RTE_MBUF_INDIRECT(mb))
904
905 /**
906  * Private data in case of pktmbuf pool.
907  *
908  * A structure that contains some pktmbuf_pool-specific data that are
909  * appended after the mempool structure (in private data).
910  */
911 struct rte_pktmbuf_pool_private {
912         uint16_t mbuf_data_room_size; /**< Size of data space in each mbuf. */
913         uint16_t mbuf_priv_size;      /**< Size of private area in each mbuf. */
914 };
915
916 #ifdef RTE_LIBRTE_MBUF_DEBUG
917
918 /**  check mbuf type in debug mode */
919 #define __rte_mbuf_sanity_check(m, is_h) rte_mbuf_sanity_check(m, is_h)
920
921 /**  check mbuf type in debug mode if mbuf pointer is not null */
922 #define __rte_mbuf_sanity_check_raw(m, is_h)    do {       \
923         if ((m) != NULL)                                   \
924                 rte_mbuf_sanity_check(m, is_h);          \
925 } while (0)
926
927 /**  MBUF asserts in debug mode */
928 #define RTE_MBUF_ASSERT(exp)                                         \
929 if (!(exp)) {                                                        \
930         rte_panic("line%d\tassert \"" #exp "\" failed\n", __LINE__); \
931 }
932
933 #else /*  RTE_LIBRTE_MBUF_DEBUG */
934
935 /**  check mbuf type in debug mode */
936 #define __rte_mbuf_sanity_check(m, is_h) do { } while (0)
937
938 /**  check mbuf type in debug mode if mbuf pointer is not null */
939 #define __rte_mbuf_sanity_check_raw(m, is_h) do { } while (0)
940
941 /**  MBUF asserts in debug mode */
942 #define RTE_MBUF_ASSERT(exp)                do { } while (0)
943
944 #endif /*  RTE_LIBRTE_MBUF_DEBUG */
945
946 #ifdef RTE_MBUF_REFCNT_ATOMIC
947
948 /**
949  * Reads the value of an mbuf's refcnt.
950  * @param m
951  *   Mbuf to read
952  * @return
953  *   Reference count number.
954  */
955 static inline uint16_t
956 rte_mbuf_refcnt_read(const struct rte_mbuf *m)
957 {
958         return (uint16_t)(rte_atomic16_read(&m->refcnt_atomic));
959 }
960
961 /**
962  * Sets an mbuf's refcnt to a defined value.
963  * @param m
964  *   Mbuf to update
965  * @param new_value
966  *   Value set
967  */
968 static inline void
969 rte_mbuf_refcnt_set(struct rte_mbuf *m, uint16_t new_value)
970 {
971         rte_atomic16_set(&m->refcnt_atomic, new_value);
972 }
973
974 /**
975  * Adds given value to an mbuf's refcnt and returns its new value.
976  * @param m
977  *   Mbuf to update
978  * @param value
979  *   Value to add/subtract
980  * @return
981  *   Updated value
982  */
983 static inline uint16_t
984 rte_mbuf_refcnt_update(struct rte_mbuf *m, int16_t value)
985 {
986         /*
987          * The atomic_add is an expensive operation, so we don't want to
988          * call it in the case where we know we are the uniq holder of
989          * this mbuf (i.e. ref_cnt == 1). Otherwise, an atomic
990          * operation has to be used because concurrent accesses on the
991          * reference counter can occur.
992          */
993         if (likely(rte_mbuf_refcnt_read(m) == 1)) {
994                 rte_mbuf_refcnt_set(m, 1 + value);
995                 return 1 + value;
996         }
997
998         return (uint16_t)(rte_atomic16_add_return(&m->refcnt_atomic, value));
999 }
1000
1001 #else /* ! RTE_MBUF_REFCNT_ATOMIC */
1002
1003 /**
1004  * Adds given value to an mbuf's refcnt and returns its new value.
1005  */
1006 static inline uint16_t
1007 rte_mbuf_refcnt_update(struct rte_mbuf *m, int16_t value)
1008 {
1009         m->refcnt = (uint16_t)(m->refcnt + value);
1010         return m->refcnt;
1011 }
1012
1013 /**
1014  * Reads the value of an mbuf's refcnt.
1015  */
1016 static inline uint16_t
1017 rte_mbuf_refcnt_read(const struct rte_mbuf *m)
1018 {
1019         return m->refcnt;
1020 }
1021
1022 /**
1023  * Sets an mbuf's refcnt to the defined value.
1024  */
1025 static inline void
1026 rte_mbuf_refcnt_set(struct rte_mbuf *m, uint16_t new_value)
1027 {
1028         m->refcnt = new_value;
1029 }
1030
1031 #endif /* RTE_MBUF_REFCNT_ATOMIC */
1032
1033 /** Mbuf prefetch */
1034 #define RTE_MBUF_PREFETCH_TO_FREE(m) do {       \
1035         if ((m) != NULL)                        \
1036                 rte_prefetch0(m);               \
1037 } while (0)
1038
1039
1040 /**
1041  * Sanity checks on an mbuf.
1042  *
1043  * Check the consistency of the given mbuf. The function will cause a
1044  * panic if corruption is detected.
1045  *
1046  * @param m
1047  *   The mbuf to be checked.
1048  * @param is_header
1049  *   True if the mbuf is a packet header, false if it is a sub-segment
1050  *   of a packet (in this case, some fields like nb_segs are not checked)
1051  */
1052 void
1053 rte_mbuf_sanity_check(const struct rte_mbuf *m, int is_header);
1054
1055 /**
1056  * @internal Allocate a new mbuf from mempool *mp*.
1057  * The use of that function is reserved for RTE internal needs.
1058  * Please use rte_pktmbuf_alloc().
1059  *
1060  * @param mp
1061  *   The mempool from which mbuf is allocated.
1062  * @return
1063  *   - The pointer to the new mbuf on success.
1064  *   - NULL if allocation failed.
1065  */
1066 static inline struct rte_mbuf *__rte_mbuf_raw_alloc(struct rte_mempool *mp)
1067 {
1068         struct rte_mbuf *m;
1069         void *mb = NULL;
1070         if (rte_mempool_get(mp, &mb) < 0)
1071                 return NULL;
1072         m = (struct rte_mbuf *)mb;
1073         RTE_MBUF_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(m) == 0);
1074         rte_mbuf_refcnt_set(m, 1);
1075         return m;
1076 }
1077
1078 /**
1079  * @internal Put mbuf back into its original mempool.
1080  * The use of that function is reserved for RTE internal needs.
1081  * Please use rte_pktmbuf_free().
1082  *
1083  * @param m
1084  *   The mbuf to be freed.
1085  */
1086 static inline void __attribute__((always_inline))
1087 __rte_mbuf_raw_free(struct rte_mbuf *m)
1088 {
1089         RTE_MBUF_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(m) == 0);
1090         rte_mempool_put(m->pool, m);
1091 }
1092
1093 /* Operations on ctrl mbuf */
1094
1095 /**
1096  * The control mbuf constructor.
1097  *
1098  * This function initializes some fields in an mbuf structure that are
1099  * not modified by the user once created (mbuf type, origin pool, buffer
1100  * start address, and so on). This function is given as a callback function
1101  * to rte_mempool_create() at pool creation time.
1102  *
1103  * @param mp
1104  *   The mempool from which the mbuf is allocated.
1105  * @param opaque_arg
1106  *   A pointer that can be used by the user to retrieve useful information
1107  *   for mbuf initialization. This pointer comes from the ``init_arg``
1108  *   parameter of rte_mempool_create().
1109  * @param m
1110  *   The mbuf to initialize.
1111  * @param i
1112  *   The index of the mbuf in the pool table.
1113  */
1114 void rte_ctrlmbuf_init(struct rte_mempool *mp, void *opaque_arg,
1115                 void *m, unsigned i);
1116
1117 /**
1118  * Allocate a new mbuf (type is ctrl) from mempool *mp*.
1119  *
1120  * This new mbuf is initialized with data pointing to the beginning of
1121  * buffer, and with a length of zero.
1122  *
1123  * @param mp
1124  *   The mempool from which the mbuf is allocated.
1125  * @return
1126  *   - The pointer to the new mbuf on success.
1127  *   - NULL if allocation failed.
1128  */
1129 #define rte_ctrlmbuf_alloc(mp) rte_pktmbuf_alloc(mp)
1130
1131 /**
1132  * Free a control mbuf back into its original mempool.
1133  *
1134  * @param m
1135  *   The control mbuf to be freed.
1136  */
1137 #define rte_ctrlmbuf_free(m) rte_pktmbuf_free(m)
1138
1139 /**
1140  * A macro that returns the pointer to the carried data.
1141  *
1142  * The value that can be read or assigned.
1143  *
1144  * @param m
1145  *   The control mbuf.
1146  */
1147 #define rte_ctrlmbuf_data(m) ((char *)((m)->buf_addr) + (m)->data_off)
1148
1149 /**
1150  * A macro that returns the length of the carried data.
1151  *
1152  * The value that can be read or assigned.
1153  *
1154  * @param m
1155  *   The control mbuf.
1156  */
1157 #define rte_ctrlmbuf_len(m) rte_pktmbuf_data_len(m)
1158
1159 /**
1160  * Tests if an mbuf is a control mbuf
1161  *
1162  * @param m
1163  *   The mbuf to be tested
1164  * @return
1165  *   - True (1) if the mbuf is a control mbuf
1166  *   - False(0) otherwise
1167  */
1168 static inline int
1169 rte_is_ctrlmbuf(struct rte_mbuf *m)
1170 {
1171         return !!(m->ol_flags & CTRL_MBUF_FLAG);
1172 }
1173
1174 /* Operations on pkt mbuf */
1175
1176 /**
1177  * The packet mbuf constructor.
1178  *
1179  * This function initializes some fields in the mbuf structure that are
1180  * not modified by the user once created (origin pool, buffer start
1181  * address, and so on). This function is given as a callback function to
1182  * rte_mempool_create() at pool creation time.
1183  *
1184  * @param mp
1185  *   The mempool from which mbufs originate.
1186  * @param opaque_arg
1187  *   A pointer that can be used by the user to retrieve useful information
1188  *   for mbuf initialization. This pointer comes from the ``init_arg``
1189  *   parameter of rte_mempool_create().
1190  * @param m
1191  *   The mbuf to initialize.
1192  * @param i
1193  *   The index of the mbuf in the pool table.
1194  */
1195 void rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp, void *opaque_arg,
1196                       void *m, unsigned i);
1197
1198
1199 /**
1200  * A  packet mbuf pool constructor.
1201  *
1202  * This function initializes the mempool private data in the case of a
1203  * pktmbuf pool. This private data is needed by the driver. The
1204  * function is given as a callback function to rte_mempool_create() at
1205  * pool creation. It can be extended by the user, for example, to
1206  * provide another packet size.
1207  *
1208  * @param mp
1209  *   The mempool from which mbufs originate.
1210  * @param opaque_arg
1211  *   A pointer that can be used by the user to retrieve useful information
1212  *   for mbuf initialization. This pointer comes from the ``init_arg``
1213  *   parameter of rte_mempool_create().
1214  */
1215 void rte_pktmbuf_pool_init(struct rte_mempool *mp, void *opaque_arg);
1216
1217 /**
1218  * Create a mbuf pool.
1219  *
1220  * This function creates and initializes a packet mbuf pool. It is
1221  * a wrapper to rte_mempool_create() with the proper packet constructor
1222  * and mempool constructor.
1223  *
1224  * @param name
1225  *   The name of the mbuf pool.
1226  * @param n
1227  *   The number of elements in the mbuf pool. The optimum size (in terms
1228  *   of memory usage) for a mempool is when n is a power of two minus one:
1229  *   n = (2^q - 1).
1230  * @param cache_size
1231  *   Size of the per-core object cache. See rte_mempool_create() for
1232  *   details.
1233  * @param priv_size
1234  *   Size of application private are between the rte_mbuf structure
1235  *   and the data buffer.
1236  * @param data_room_size
1237  *   Size of data buffer in each mbuf, including RTE_PKTMBUF_HEADROOM.
1238  * @param socket_id
1239  *   The socket identifier where the memory should be allocated. The
1240  *   value can be *SOCKET_ID_ANY* if there is no NUMA constraint for the
1241  *   reserved zone.
1242  * @return
1243  *   The pointer to the new allocated mempool, on success. NULL on error
1244  *   with rte_errno set appropriately. Possible rte_errno values include:
1245  *    - E_RTE_NO_CONFIG - function could not get pointer to rte_config structure
1246  *    - E_RTE_SECONDARY - function was called from a secondary process instance
1247  *    - EINVAL - cache size provided is too large
1248  *    - ENOSPC - the maximum number of memzones has already been allocated
1249  *    - EEXIST - a memzone with the same name already exists
1250  *    - ENOMEM - no appropriate memory area found in which to create memzone
1251  */
1252 struct rte_mempool *
1253 rte_pktmbuf_pool_create(const char *name, unsigned n,
1254         unsigned cache_size, uint16_t priv_size, uint16_t data_room_size,
1255         int socket_id);
1256
1257 /**
1258  * Get the data room size of mbufs stored in a pktmbuf_pool
1259  *
1260  * The data room size is the amount of data that can be stored in a
1261  * mbuf including the headroom (RTE_PKTMBUF_HEADROOM).
1262  *
1263  * @param mp
1264  *   The packet mbuf pool.
1265  * @return
1266  *   The data room size of mbufs stored in this mempool.
1267  */
1268 static inline uint16_t
1269 rte_pktmbuf_data_room_size(struct rte_mempool *mp)
1270 {
1271         struct rte_pktmbuf_pool_private *mbp_priv;
1272
1273         mbp_priv = (struct rte_pktmbuf_pool_private *)rte_mempool_get_priv(mp);
1274         return mbp_priv->mbuf_data_room_size;
1275 }
1276
1277 /**
1278  * Get the application private size of mbufs stored in a pktmbuf_pool
1279  *
1280  * The private size of mbuf is a zone located between the rte_mbuf
1281  * structure and the data buffer where an application can store data
1282  * associated to a packet.
1283  *
1284  * @param mp
1285  *   The packet mbuf pool.
1286  * @return
1287  *   The private size of mbufs stored in this mempool.
1288  */
1289 static inline uint16_t
1290 rte_pktmbuf_priv_size(struct rte_mempool *mp)
1291 {
1292         struct rte_pktmbuf_pool_private *mbp_priv;
1293
1294         mbp_priv = (struct rte_pktmbuf_pool_private *)rte_mempool_get_priv(mp);
1295         return mbp_priv->mbuf_priv_size;
1296 }
1297
1298 /**
1299  * Reset the fields of a packet mbuf to their default values.
1300  *
1301  * The given mbuf must have only one segment.
1302  *
1303  * @param m
1304  *   The packet mbuf to be resetted.
1305  */
1306 static inline void rte_pktmbuf_reset(struct rte_mbuf *m)
1307 {
1308         m->next = NULL;
1309         m->pkt_len = 0;
1310         m->tx_offload = 0;
1311         m->vlan_tci = 0;
1312         m->vlan_tci_outer = 0;
1313         m->nb_segs = 1;
1314         m->port = 0xff;
1315
1316         m->ol_flags = 0;
1317         m->packet_type = 0;
1318         m->data_off = (RTE_PKTMBUF_HEADROOM <= m->buf_len) ?
1319                         RTE_PKTMBUF_HEADROOM : m->buf_len;
1320
1321         m->data_len = 0;
1322         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1323 }
1324
1325 /**
1326  * Allocate a new mbuf from a mempool.
1327  *
1328  * This new mbuf contains one segment, which has a length of 0. The pointer
1329  * to data is initialized to have some bytes of headroom in the buffer
1330  * (if buffer size allows).
1331  *
1332  * @param mp
1333  *   The mempool from which the mbuf is allocated.
1334  * @return
1335  *   - The pointer to the new mbuf on success.
1336  *   - NULL if allocation failed.
1337  */
1338 static inline struct rte_mbuf *rte_pktmbuf_alloc(struct rte_mempool *mp)
1339 {
1340         struct rte_mbuf *m;
1341         if ((m = __rte_mbuf_raw_alloc(mp)) != NULL)
1342                 rte_pktmbuf_reset(m);
1343         return m;
1344 }
1345
1346 /**
1347  * Attach packet mbuf to another packet mbuf.
1348  *
1349  * After attachment we refer the mbuf we attached as 'indirect',
1350  * while mbuf we attached to as 'direct'.
1351  * Right now, not supported:
1352  *  - attachment for already indirect mbuf (e.g. - mi has to be direct).
1353  *  - mbuf we trying to attach (mi) is used by someone else
1354  *    e.g. it's reference counter is greater then 1.
1355  *
1356  * @param mi
1357  *   The indirect packet mbuf.
1358  * @param m
1359  *   The packet mbuf we're attaching to.
1360  */
1361 static inline void rte_pktmbuf_attach(struct rte_mbuf *mi, struct rte_mbuf *m)
1362 {
1363         struct rte_mbuf *md;
1364
1365         RTE_MBUF_ASSERT(RTE_MBUF_DIRECT(mi) &&
1366             rte_mbuf_refcnt_read(mi) == 1);
1367
1368         /* if m is not direct, get the mbuf that embeds the data */
1369         if (RTE_MBUF_DIRECT(m))
1370                 md = m;
1371         else
1372                 md = rte_mbuf_from_indirect(m);
1373
1374         rte_mbuf_refcnt_update(md, 1);
1375         mi->priv_size = m->priv_size;
1376         mi->buf_physaddr = m->buf_physaddr;
1377         mi->buf_addr = m->buf_addr;
1378         mi->buf_len = m->buf_len;
1379
1380         mi->next = m->next;
1381         mi->data_off = m->data_off;
1382         mi->data_len = m->data_len;
1383         mi->port = m->port;
1384         mi->vlan_tci = m->vlan_tci;
1385         mi->vlan_tci_outer = m->vlan_tci_outer;
1386         mi->tx_offload = m->tx_offload;
1387         mi->hash = m->hash;
1388
1389         mi->next = NULL;
1390         mi->pkt_len = mi->data_len;
1391         mi->nb_segs = 1;
1392         mi->ol_flags = m->ol_flags | IND_ATTACHED_MBUF;
1393         mi->packet_type = m->packet_type;
1394
1395         __rte_mbuf_sanity_check(mi, 1);
1396         __rte_mbuf_sanity_check(m, 0);
1397 }
1398
1399 /**
1400  * Detach an indirect packet mbuf.
1401  *
1402  *  - restore original mbuf address and length values.
1403  *  - reset pktmbuf data and data_len to their default values.
1404  *  All other fields of the given packet mbuf will be left intact.
1405  *
1406  * @param m
1407  *   The indirect attached packet mbuf.
1408  */
1409 static inline void rte_pktmbuf_detach(struct rte_mbuf *m)
1410 {
1411         struct rte_mempool *mp = m->pool;
1412         uint32_t mbuf_size, buf_len, priv_size;
1413
1414         priv_size = rte_pktmbuf_priv_size(mp);
1415         mbuf_size = sizeof(struct rte_mbuf) + priv_size;
1416         buf_len = rte_pktmbuf_data_room_size(mp);
1417
1418         m->priv_size = priv_size;
1419         m->buf_addr = (char *)m + mbuf_size;
1420         m->buf_physaddr = rte_mempool_virt2phy(mp, m) + mbuf_size;
1421         m->buf_len = (uint16_t)buf_len;
1422         m->data_off = RTE_MIN(RTE_PKTMBUF_HEADROOM, (uint16_t)m->buf_len);
1423         m->data_len = 0;
1424         m->ol_flags = 0;
1425 }
1426
1427 static inline struct rte_mbuf* __attribute__((always_inline))
1428 __rte_pktmbuf_prefree_seg(struct rte_mbuf *m)
1429 {
1430         __rte_mbuf_sanity_check(m, 0);
1431
1432         if (likely(rte_mbuf_refcnt_update(m, -1) == 0)) {
1433
1434                 /* if this is an indirect mbuf, then
1435                  *  - detach mbuf
1436                  *  - free attached mbuf segment
1437                  */
1438                 if (RTE_MBUF_INDIRECT(m)) {
1439                         struct rte_mbuf *md = rte_mbuf_from_indirect(m);
1440                         rte_pktmbuf_detach(m);
1441                         if (rte_mbuf_refcnt_update(md, -1) == 0)
1442                                 __rte_mbuf_raw_free(md);
1443                 }
1444                 return m;
1445         }
1446         return NULL;
1447 }
1448
1449 /**
1450  * Free a segment of a packet mbuf into its original mempool.
1451  *
1452  * Free an mbuf, without parsing other segments in case of chained
1453  * buffers.
1454  *
1455  * @param m
1456  *   The packet mbuf segment to be freed.
1457  */
1458 static inline void __attribute__((always_inline))
1459 rte_pktmbuf_free_seg(struct rte_mbuf *m)
1460 {
1461         if (likely(NULL != (m = __rte_pktmbuf_prefree_seg(m)))) {
1462                 m->next = NULL;
1463                 __rte_mbuf_raw_free(m);
1464         }
1465 }
1466
1467 /**
1468  * Free a packet mbuf back into its original mempool.
1469  *
1470  * Free an mbuf, and all its segments in case of chained buffers. Each
1471  * segment is added back into its original mempool.
1472  *
1473  * @param m
1474  *   The packet mbuf to be freed.
1475  */
1476 static inline void rte_pktmbuf_free(struct rte_mbuf *m)
1477 {
1478         struct rte_mbuf *m_next;
1479
1480         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1481
1482         while (m != NULL) {
1483                 m_next = m->next;
1484                 rte_pktmbuf_free_seg(m);
1485                 m = m_next;
1486         }
1487 }
1488
1489 /**
1490  * Creates a "clone" of the given packet mbuf.
1491  *
1492  * Walks through all segments of the given packet mbuf, and for each of them:
1493  *  - Creates a new packet mbuf from the given pool.
1494  *  - Attaches newly created mbuf to the segment.
1495  * Then updates pkt_len and nb_segs of the "clone" packet mbuf to match values
1496  * from the original packet mbuf.
1497  *
1498  * @param md
1499  *   The packet mbuf to be cloned.
1500  * @param mp
1501  *   The mempool from which the "clone" mbufs are allocated.
1502  * @return
1503  *   - The pointer to the new "clone" mbuf on success.
1504  *   - NULL if allocation fails.
1505  */
1506 static inline struct rte_mbuf *rte_pktmbuf_clone(struct rte_mbuf *md,
1507                 struct rte_mempool *mp)
1508 {
1509         struct rte_mbuf *mc, *mi, **prev;
1510         uint32_t pktlen;
1511         uint8_t nseg;
1512
1513         if (unlikely ((mc = rte_pktmbuf_alloc(mp)) == NULL))
1514                 return NULL;
1515
1516         mi = mc;
1517         prev = &mi->next;
1518         pktlen = md->pkt_len;
1519         nseg = 0;
1520
1521         do {
1522                 nseg++;
1523                 rte_pktmbuf_attach(mi, md);
1524                 *prev = mi;
1525                 prev = &mi->next;
1526         } while ((md = md->next) != NULL &&
1527             (mi = rte_pktmbuf_alloc(mp)) != NULL);
1528
1529         *prev = NULL;
1530         mc->nb_segs = nseg;
1531         mc->pkt_len = pktlen;
1532
1533         /* Allocation of new indirect segment failed */
1534         if (unlikely (mi == NULL)) {
1535                 rte_pktmbuf_free(mc);
1536                 return NULL;
1537         }
1538
1539         __rte_mbuf_sanity_check(mc, 1);
1540         return mc;
1541 }
1542
1543 /**
1544  * Adds given value to the refcnt of all packet mbuf segments.
1545  *
1546  * Walks through all segments of given packet mbuf and for each of them
1547  * invokes rte_mbuf_refcnt_update().
1548  *
1549  * @param m
1550  *   The packet mbuf whose refcnt to be updated.
1551  * @param v
1552  *   The value to add to the mbuf's segments refcnt.
1553  */
1554 static inline void rte_pktmbuf_refcnt_update(struct rte_mbuf *m, int16_t v)
1555 {
1556         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1557
1558         do {
1559                 rte_mbuf_refcnt_update(m, v);
1560         } while ((m = m->next) != NULL);
1561 }
1562
1563 /**
1564  * Get the headroom in a packet mbuf.
1565  *
1566  * @param m
1567  *   The packet mbuf.
1568  * @return
1569  *   The length of the headroom.
1570  */
1571 static inline uint16_t rte_pktmbuf_headroom(const struct rte_mbuf *m)
1572 {
1573         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1574         return m->data_off;
1575 }
1576
1577 /**
1578  * Get the tailroom of a packet mbuf.
1579  *
1580  * @param m
1581  *   The packet mbuf.
1582  * @return
1583  *   The length of the tailroom.
1584  */
1585 static inline uint16_t rte_pktmbuf_tailroom(const struct rte_mbuf *m)
1586 {
1587         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1588         return (uint16_t)(m->buf_len - rte_pktmbuf_headroom(m) -
1589                           m->data_len);
1590 }
1591
1592 /**
1593  * Get the last segment of the packet.
1594  *
1595  * @param m
1596  *   The packet mbuf.
1597  * @return
1598  *   The last segment of the given mbuf.
1599  */
1600 static inline struct rte_mbuf *rte_pktmbuf_lastseg(struct rte_mbuf *m)
1601 {
1602         struct rte_mbuf *m2 = (struct rte_mbuf *)m;
1603
1604         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1605         while (m2->next != NULL)
1606                 m2 = m2->next;
1607         return m2;
1608 }
1609
1610 /**
1611  * A macro that points to an offset into the data in the mbuf.
1612  *
1613  * The returned pointer is cast to type t. Before using this
1614  * function, the user must ensure that the first segment is large
1615  * enough to accommodate its data.
1616  *
1617  * @param m
1618  *   The packet mbuf.
1619  * @param o
1620  *   The offset into the mbuf data.
1621  * @param t
1622  *   The type to cast the result into.
1623  */
1624 #define rte_pktmbuf_mtod_offset(m, t, o)        \
1625         ((t)((char *)(m)->buf_addr + (m)->data_off + (o)))
1626
1627 /**
1628  * A macro that points to the start of the data in the mbuf.
1629  *
1630  * The returned pointer is cast to type t. Before using this
1631  * function, the user must ensure that the first segment is large
1632  * enough to accommodate its data.
1633  *
1634  * @param m
1635  *   The packet mbuf.
1636  * @param t
1637  *   The type to cast the result into.
1638  */
1639 #define rte_pktmbuf_mtod(m, t) rte_pktmbuf_mtod_offset(m, t, 0)
1640
1641 /**
1642  * A macro that returns the length of the packet.
1643  *
1644  * The value can be read or assigned.
1645  *
1646  * @param m
1647  *   The packet mbuf.
1648  */
1649 #define rte_pktmbuf_pkt_len(m) ((m)->pkt_len)
1650
1651 /**
1652  * A macro that returns the length of the segment.
1653  *
1654  * The value can be read or assigned.
1655  *
1656  * @param m
1657  *   The packet mbuf.
1658  */
1659 #define rte_pktmbuf_data_len(m) ((m)->data_len)
1660
1661 /**
1662  * Prepend len bytes to an mbuf data area.
1663  *
1664  * Returns a pointer to the new
1665  * data start address. If there is not enough headroom in the first
1666  * segment, the function will return NULL, without modifying the mbuf.
1667  *
1668  * @param m
1669  *   The pkt mbuf.
1670  * @param len
1671  *   The amount of data to prepend (in bytes).
1672  * @return
1673  *   A pointer to the start of the newly prepended data, or
1674  *   NULL if there is not enough headroom space in the first segment
1675  */
1676 static inline char *rte_pktmbuf_prepend(struct rte_mbuf *m,
1677                                         uint16_t len)
1678 {
1679         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1680
1681         if (unlikely(len > rte_pktmbuf_headroom(m)))
1682                 return NULL;
1683
1684         m->data_off -= len;
1685         m->data_len = (uint16_t)(m->data_len + len);
1686         m->pkt_len  = (m->pkt_len + len);
1687
1688         return (char *)m->buf_addr + m->data_off;
1689 }
1690
1691 /**
1692  * Append len bytes to an mbuf.
1693  *
1694  * Append len bytes to an mbuf and return a pointer to the start address
1695  * of the added data. If there is not enough tailroom in the last
1696  * segment, the function will return NULL, without modifying the mbuf.
1697  *
1698  * @param m
1699  *   The packet mbuf.
1700  * @param len
1701  *   The amount of data to append (in bytes).
1702  * @return
1703  *   A pointer to the start of the newly appended data, or
1704  *   NULL if there is not enough tailroom space in the last segment
1705  */
1706 static inline char *rte_pktmbuf_append(struct rte_mbuf *m, uint16_t len)
1707 {
1708         void *tail;
1709         struct rte_mbuf *m_last;
1710
1711         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1712
1713         m_last = rte_pktmbuf_lastseg(m);
1714         if (unlikely(len > rte_pktmbuf_tailroom(m_last)))
1715                 return NULL;
1716
1717         tail = (char *)m_last->buf_addr + m_last->data_off + m_last->data_len;
1718         m_last->data_len = (uint16_t)(m_last->data_len + len);
1719         m->pkt_len  = (m->pkt_len + len);
1720         return (char*) tail;
1721 }
1722
1723 /**
1724  * Remove len bytes at the beginning of an mbuf.
1725  *
1726  * Returns a pointer to the start address of the new data area. If the
1727  * length is greater than the length of the first segment, then the
1728  * function will fail and return NULL, without modifying the mbuf.
1729  *
1730  * @param m
1731  *   The packet mbuf.
1732  * @param len
1733  *   The amount of data to remove (in bytes).
1734  * @return
1735  *   A pointer to the new start of the data.
1736  */
1737 static inline char *rte_pktmbuf_adj(struct rte_mbuf *m, uint16_t len)
1738 {
1739         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1740
1741         if (unlikely(len > m->data_len))
1742                 return NULL;
1743
1744         m->data_len = (uint16_t)(m->data_len - len);
1745         m->data_off += len;
1746         m->pkt_len  = (m->pkt_len - len);
1747         return (char *)m->buf_addr + m->data_off;
1748 }
1749
1750 /**
1751  * Remove len bytes of data at the end of the mbuf.
1752  *
1753  * If the length is greater than the length of the last segment, the
1754  * function will fail and return -1 without modifying the mbuf.
1755  *
1756  * @param m
1757  *   The packet mbuf.
1758  * @param len
1759  *   The amount of data to remove (in bytes).
1760  * @return
1761  *   - 0: On success.
1762  *   - -1: On error.
1763  */
1764 static inline int rte_pktmbuf_trim(struct rte_mbuf *m, uint16_t len)
1765 {
1766         struct rte_mbuf *m_last;
1767
1768         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1769
1770         m_last = rte_pktmbuf_lastseg(m);
1771         if (unlikely(len > m_last->data_len))
1772                 return -1;
1773
1774         m_last->data_len = (uint16_t)(m_last->data_len - len);
1775         m->pkt_len  = (m->pkt_len - len);
1776         return 0;
1777 }
1778
1779 /**
1780  * Test if mbuf data is contiguous.
1781  *
1782  * @param m
1783  *   The packet mbuf.
1784  * @return
1785  *   - 1, if all data is contiguous (one segment).
1786  *   - 0, if there is several segments.
1787  */
1788 static inline int rte_pktmbuf_is_contiguous(const struct rte_mbuf *m)
1789 {
1790         __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
1791         return !!(m->nb_segs == 1);
1792 }
1793
1794 /**
1795  * Dump an mbuf structure to the console.
1796  *
1797  * Dump all fields for the given packet mbuf and all its associated
1798  * segments (in the case of a chained buffer).
1799  *
1800  * @param f
1801  *   A pointer to a file for output
1802  * @param m
1803  *   The packet mbuf.
1804  * @param dump_len
1805  *   If dump_len != 0, also dump the "dump_len" first data bytes of
1806  *   the packet.
1807  */
1808 void rte_pktmbuf_dump(FILE *f, const struct rte_mbuf *m, unsigned dump_len);
1809
1810 #ifdef __cplusplus
1811 }
1812 #endif
1813
1814 #endif /* _RTE_MBUF_H_ */