mbuf: use 2 bytes for port and nb segments
[dpdk.git] / lib / librte_mbuf / rte_mbuf.h
index 42db8e3..323a1ac 100644 (file)
  * buffers. The message buffers are stored in a mempool, using the
  * RTE mempool library.
  *
- * This library provide an API to allocate/free packet mbufs, which are
+ * The preferred way to create a mbuf pool is to use
+ * rte_pktmbuf_pool_create(). However, in some situations, an
+ * application may want to have more control (ex: populate the pool with
+ * specific memory), in this case it is possible to use functions from
+ * rte_mempool. See how rte_pktmbuf_pool_create() is implemented for
+ * details.
+ *
+ * This library provides an API to allocate/free packet mbufs, which are
  * used to carry network packets.
  *
  * To understand the concepts of packet buffers or mbufs, you
  */
 
 #include <stdint.h>
+#include <rte_common.h>
 #include <rte_mempool.h>
 #include <rte_memory.h>
 #include <rte_atomic.h>
 #include <rte_prefetch.h>
 #include <rte_branch_prediction.h>
+#include <rte_mbuf_ptype.h>
 
 #ifdef __cplusplus
 extern "C" {
 #endif
 
-/* deprecated options */
-#pragma GCC poison RTE_MBUF_SCATTER_GATHER
-#pragma GCC poison RTE_MBUF_REFCNT
-
 /*
  * Packet Offload Features Flags. It also carry packet type information.
  * Critical resources. Both rx/tx shared these bits. Be cautious on any change
  *
  * - RX flags start at bit position zero, and get added to the left of previous
  *   flags.
- * - The most-significant 8 bits are reserved for generic mbuf flags
- * - TX flags therefore start at bit position 55 (i.e. 63-8), and new flags get
- *   added to the right of the previously defined flags
+ * - The most-significant 3 bits are reserved for generic mbuf flags
+ * - TX flags therefore start at bit position 60 (i.e. 63-3), and new flags get
+ *   added to the right of the previously defined flags i.e. they should count
+ *   downwards, not upwards.
  *
  * Keep these flags synchronized with rte_get_rx_ol_flag_name() and
  * rte_get_tx_ol_flag_name().
  */
-#define PKT_RX_VLAN_PKT      (1ULL << 0)  /**< RX packet is a 802.1q VLAN packet. */
+
+/**
+ * RX packet is a 802.1q VLAN packet. This flag was set by PMDs when
+ * the packet is recognized as a VLAN, but the behavior between PMDs
+ * was not the same. This flag is kept for some time to avoid breaking
+ * applications and should be replaced by PKT_RX_VLAN_STRIPPED.
+ */
+#define PKT_RX_VLAN_PKT      (1ULL << 0)
+
 #define PKT_RX_RSS_HASH      (1ULL << 1)  /**< RX packet with RSS hash result. */
 #define PKT_RX_FDIR          (1ULL << 2)  /**< RX packet with FDIR match indicate. */
-#define PKT_RX_L4_CKSUM_BAD  (1ULL << 3)  /**< L4 cksum of RX pkt. is not OK. */
-#define PKT_RX_IP_CKSUM_BAD  (1ULL << 4)  /**< IP cksum of RX pkt. is not OK. */
-#define PKT_RX_EIP_CKSUM_BAD (0ULL << 0)  /**< External IP header checksum error. */
-#define PKT_RX_OVERSIZE      (0ULL << 0)  /**< Num of desc of an RX pkt oversize. */
-#define PKT_RX_HBUF_OVERFLOW (0ULL << 0)  /**< Header buffer overflow. */
-#define PKT_RX_RECIP_ERR     (0ULL << 0)  /**< Hardware processing error. */
-#define PKT_RX_MAC_ERR       (0ULL << 0)  /**< MAC error. */
-#define PKT_RX_IPV4_HDR      (1ULL << 5)  /**< RX packet with IPv4 header. */
-#define PKT_RX_IPV4_HDR_EXT  (1ULL << 6)  /**< RX packet with extended IPv4 header. */
-#define PKT_RX_IPV6_HDR      (1ULL << 7)  /**< RX packet with IPv6 header. */
-#define PKT_RX_IPV6_HDR_EXT  (1ULL << 8)  /**< RX packet with extended IPv6 header. */
+
+/**
+ * Deprecated.
+ * Checking this flag alone is deprecated: check the 2 bits of
+ * PKT_RX_L4_CKSUM_MASK.
+ * This flag was set when the L4 checksum of a packet was detected as
+ * wrong by the hardware.
+ */
+#define PKT_RX_L4_CKSUM_BAD  (1ULL << 3)
+
+/**
+ * Deprecated.
+ * Checking this flag alone is deprecated: check the 2 bits of
+ * PKT_RX_IP_CKSUM_MASK.
+ * This flag was set when the IP checksum of a packet was detected as
+ * wrong by the hardware.
+ */
+#define PKT_RX_IP_CKSUM_BAD  (1ULL << 4)
+
+#define PKT_RX_EIP_CKSUM_BAD (1ULL << 5)  /**< External IP header checksum error. */
+
+/**
+ * A vlan has been stripped by the hardware and its tci is saved in
+ * mbuf->vlan_tci. This can only happen if vlan stripping is enabled
+ * in the RX configuration of the PMD.
+ */
+#define PKT_RX_VLAN_STRIPPED (1ULL << 6)
+
+/**
+ * Mask of bits used to determine the status of RX IP checksum.
+ * - PKT_RX_IP_CKSUM_UNKNOWN: no information about the RX IP checksum
+ * - PKT_RX_IP_CKSUM_BAD: the IP checksum in the packet is wrong
+ * - PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD: the IP checksum in the packet is valid
+ * - PKT_RX_IP_CKSUM_NONE: the IP checksum is not correct in the packet
+ *   data, but the integrity of the IP header is verified.
+ */
+#define PKT_RX_IP_CKSUM_MASK ((1ULL << 4) | (1ULL << 7))
+
+#define PKT_RX_IP_CKSUM_UNKNOWN 0
+#define PKT_RX_IP_CKSUM_BAD     (1ULL << 4)
+#define PKT_RX_IP_CKSUM_GOOD    (1ULL << 7)
+#define PKT_RX_IP_CKSUM_NONE    ((1ULL << 4) | (1ULL << 7))
+
+/**
+ * Mask of bits used to determine the status of RX L4 checksum.
+ * - PKT_RX_L4_CKSUM_UNKNOWN: no information about the RX L4 checksum
+ * - PKT_RX_L4_CKSUM_BAD: the L4 checksum in the packet is wrong
+ * - PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD: the L4 checksum in the packet is valid
+ * - PKT_RX_L4_CKSUM_NONE: the L4 checksum is not correct in the packet
+ *   data, but the integrity of the L4 data is verified.
+ */
+#define PKT_RX_L4_CKSUM_MASK ((1ULL << 3) | (1ULL << 8))
+
+#define PKT_RX_L4_CKSUM_UNKNOWN 0
+#define PKT_RX_L4_CKSUM_BAD     (1ULL << 3)
+#define PKT_RX_L4_CKSUM_GOOD    (1ULL << 8)
+#define PKT_RX_L4_CKSUM_NONE    ((1ULL << 3) | (1ULL << 8))
+
 #define PKT_RX_IEEE1588_PTP  (1ULL << 9)  /**< RX IEEE1588 L2 Ethernet PT Packet. */
 #define PKT_RX_IEEE1588_TMST (1ULL << 10) /**< RX IEEE1588 L2/L4 timestamped packet.*/
-#define PKT_RX_TUNNEL_IPV4_HDR (1ULL << 11) /**< RX tunnel packet with IPv4 header.*/
-#define PKT_RX_TUNNEL_IPV6_HDR (1ULL << 12) /**< RX tunnel packet with IPv6 header. */
 #define PKT_RX_FDIR_ID       (1ULL << 13) /**< FD id reported if FDIR match. */
 #define PKT_RX_FDIR_FLX      (1ULL << 14) /**< Flexible bytes reported if FDIR match. */
+
+/**
+ * The 2 vlans have been stripped by the hardware and their tci are
+ * saved in mbuf->vlan_tci (inner) and mbuf->vlan_tci_outer (outer).
+ * This can only happen if vlan stripping is enabled in the RX
+ * configuration of the PMD. If this flag is set, PKT_RX_VLAN_STRIPPED
+ * must also be set.
+ */
+#define PKT_RX_QINQ_STRIPPED (1ULL << 15)
+
+/**
+ * Deprecated.
+ * RX packet with double VLAN stripped.
+ * This flag is replaced by PKT_RX_QINQ_STRIPPED.
+ */
+#define PKT_RX_QINQ_PKT      PKT_RX_QINQ_STRIPPED
+
+/**
+ * When packets are coalesced by a hardware or virtual driver, this flag
+ * can be set in the RX mbuf, meaning that the m->tso_segsz field is
+ * valid and is set to the segment size of original packets.
+ */
+#define PKT_RX_LRO           (1ULL << 16)
+
 /* add new RX flags here */
 
 /* add new TX flags here */
 
+/**
+ * Offload the MACsec. This flag must be set by the application to enable
+ * this offload feature for a packet to be transmitted.
+ */
+#define PKT_TX_MACSEC        (1ULL << 44)
+
+/**
+ * Bits 45:48 used for the tunnel type.
+ * When doing Tx offload like TSO or checksum, the HW needs to configure the
+ * tunnel type into the HW descriptors.
+ */
+#define PKT_TX_TUNNEL_VXLAN   (0x1ULL << 45)
+#define PKT_TX_TUNNEL_GRE     (0x2ULL << 45)
+#define PKT_TX_TUNNEL_IPIP    (0x3ULL << 45)
+#define PKT_TX_TUNNEL_GENEVE  (0x4ULL << 45)
+/* add new TX TUNNEL type here */
+#define PKT_TX_TUNNEL_MASK    (0xFULL << 45)
+
+/**
+ * Second VLAN insertion (QinQ) flag.
+ */
+#define PKT_TX_QINQ_PKT    (1ULL << 49)   /**< TX packet with double VLAN inserted. */
+
 /**
  * TCP segmentation offload. To enable this offload feature for a
  * packet to be transmitted on hardware supporting TSO:
@@ -190,11 +296,31 @@ extern "C" {
  */
 #define PKT_TX_OUTER_IPV6    (1ULL << 60)
 
+/**
+ * Bitmask of all supported packet Tx offload features flags,
+ * which can be set for packet.
+ */
+#define PKT_TX_OFFLOAD_MASK (    \
+               PKT_TX_IP_CKSUM |        \
+               PKT_TX_L4_MASK |         \
+               PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM |  \
+               PKT_TX_TCP_SEG |         \
+               PKT_TX_IEEE1588_TMST |   \
+               PKT_TX_QINQ_PKT |        \
+               PKT_TX_VLAN_PKT |        \
+               PKT_TX_TUNNEL_MASK |     \
+               PKT_TX_MACSEC)
+
+#define __RESERVED           (1ULL << 61) /**< reserved for future mbuf use */
+
 #define IND_ATTACHED_MBUF    (1ULL << 62) /**< Indirect attached mbuf */
 
 /* Use final bit of flags to indicate a control mbuf */
 #define CTRL_MBUF_FLAG       (1ULL << 63) /**< Mbuf contains control data */
 
+/** Alignment constraint of mbuf private area. */
+#define RTE_MBUF_PRIV_ALIGN 8
+
 /**
  * Get the name of a RX offload flag
  *
@@ -205,6 +331,20 @@ extern "C" {
  */
 const char *rte_get_rx_ol_flag_name(uint64_t mask);
 
+/**
+ * Dump the list of RX offload flags in a buffer
+ *
+ * @param mask
+ *   The mask describing the RX flags.
+ * @param buf
+ *   The output buffer.
+ * @param buflen
+ *   The length of the buffer.
+ * @return
+ *   0 on success, (-1) on error.
+ */
+int rte_get_rx_ol_flag_list(uint64_t mask, char *buf, size_t buflen);
+
 /**
  * Get the name of a TX offload flag
  *
@@ -217,10 +357,37 @@ const char *rte_get_rx_ol_flag_name(uint64_t mask);
  */
 const char *rte_get_tx_ol_flag_name(uint64_t mask);
 
+/**
+ * Dump the list of TX offload flags in a buffer
+ *
+ * @param mask
+ *   The mask describing the TX flags.
+ * @param buf
+ *   The output buffer.
+ * @param buflen
+ *   The length of the buffer.
+ * @return
+ *   0 on success, (-1) on error.
+ */
+int rte_get_tx_ol_flag_list(uint64_t mask, char *buf, size_t buflen);
+
+/**
+ * Some NICs need at least 2KB buffer to RX standard Ethernet frame without
+ * splitting it into multiple segments.
+ * So, for mbufs that planned to be involved into RX/TX, the recommended
+ * minimal buffer length is 2KB + RTE_PKTMBUF_HEADROOM.
+ */
+#define        RTE_MBUF_DEFAULT_DATAROOM       2048
+#define        RTE_MBUF_DEFAULT_BUF_SIZE       \
+       (RTE_MBUF_DEFAULT_DATAROOM + RTE_PKTMBUF_HEADROOM)
+
 /* define a set of marker types that can be used to refer to set points in the
  * mbuf */
+__extension__
 typedef void    *MARKER[0];   /**< generic marker for a point in a structure */
+__extension__
 typedef uint8_t  MARKER8[0];  /**< generic marker with 1B alignment */
+__extension__
 typedef uint64_t MARKER64[0]; /**< marker that allows us to overwrite 8 bytes
                                * with a single assignment */
 
@@ -233,46 +400,64 @@ struct rte_mbuf {
        void *buf_addr;           /**< Virtual address of segment buffer. */
        phys_addr_t buf_physaddr; /**< Physical address of segment buffer. */
 
-       uint16_t buf_len;         /**< Length of segment buffer. */
-
-       /* next 6 bytes are initialised on RX descriptor rearm */
-       MARKER8 rearm_data;
+       /* next 8 bytes are initialised on RX descriptor rearm */
+       MARKER64 rearm_data;
        uint16_t data_off;
 
        /**
-        * 16-bit Reference counter.
+        * Reference counter. Its size should at least equal to the size
+        * of port field (16 bits), to support zero-copy broadcast.
         * It should only be accessed using the following functions:
         * rte_mbuf_refcnt_update(), rte_mbuf_refcnt_read(), and
         * rte_mbuf_refcnt_set(). The functionality of these functions (atomic,
         * or non-atomic) is controlled by the CONFIG_RTE_MBUF_REFCNT_ATOMIC
         * config option.
         */
+       RTE_STD_C11
        union {
                rte_atomic16_t refcnt_atomic; /**< Atomically accessed refcnt */
                uint16_t refcnt;              /**< Non-atomically accessed refcnt */
        };
-       uint8_t nb_segs;          /**< Number of segments. */
-       uint8_t port;             /**< Input port. */
+       uint16_t nb_segs;         /**< Number of segments. */
+
+       /** Input port (16 bits to support more than 256 virtual ports). */
+       uint16_t port;
 
        uint64_t ol_flags;        /**< Offload features. */
 
        /* remaining bytes are set on RX when pulling packet from descriptor */
        MARKER rx_descriptor_fields1;
 
-       /**
-        * The packet type, which is used to indicate ordinary packet and also
-        * tunneled packet format, i.e. each number is represented a type of
-        * packet.
+       /*
+        * The packet type, which is the combination of outer/inner L2, L3, L4
+        * and tunnel types. The packet_type is about data really present in the
+        * mbuf. Example: if vlan stripping is enabled, a received vlan packet
+        * would have RTE_PTYPE_L2_ETHER and not RTE_PTYPE_L2_VLAN because the
+        * vlan is stripped from the data.
         */
-       uint16_t packet_type;
+       RTE_STD_C11
+       union {
+               uint32_t packet_type; /**< L2/L3/L4 and tunnel information. */
+               struct {
+                       uint32_t l2_type:4; /**< (Outer) L2 type. */
+                       uint32_t l3_type:4; /**< (Outer) L3 type. */
+                       uint32_t l4_type:4; /**< (Outer) L4 type. */
+                       uint32_t tun_type:4; /**< Tunnel type. */
+                       uint32_t inner_l2_type:4; /**< Inner L2 type. */
+                       uint32_t inner_l3_type:4; /**< Inner L3 type. */
+                       uint32_t inner_l4_type:4; /**< Inner L4 type. */
+               };
+       };
 
-       uint16_t data_len;        /**< Amount of data in segment buffer. */
        uint32_t pkt_len;         /**< Total pkt len: sum of all segments. */
-       uint16_t vlan_tci;        /**< VLAN Tag Control Identifier (CPU order) */
-       uint16_t reserved;
+       uint16_t data_len;        /**< Amount of data in segment buffer. */
+       /** VLAN TCI (CPU order), valid if PKT_RX_VLAN_STRIPPED is set. */
+       uint16_t vlan_tci;
+
        union {
                uint32_t rss;     /**< RSS hash result if RSS enabled */
                struct {
+                       RTE_STD_C11
                        union {
                                struct {
                                        uint16_t hash;
@@ -285,15 +470,23 @@ struct rte_mbuf {
                        /**< First 4 flexible bytes or FD ID, dependent on
                             PKT_RX_FDIR_* flag in ol_flags. */
                } fdir;           /**< Filter identifier if FDIR enabled */
-               uint32_t sched;   /**< Hierarchical scheduler */
+               struct {
+                       uint32_t lo;
+                       uint32_t hi;
+               } sched;          /**< Hierarchical scheduler */
                uint32_t usr;     /**< User defined tags. See rte_distributor_process() */
        } hash;                   /**< hash information */
 
        uint32_t seqn; /**< Sequence number. See also rte_reorder_insert() */
 
+       /** Outer VLAN TCI (CPU order), valid if PKT_RX_QINQ_STRIPPED is set. */
+       uint16_t vlan_tci_outer;
+
+       uint16_t buf_len;         /**< Length of segment buffer. */
        /* second cache line - fields only used in slow path or on TX */
-       MARKER cacheline1 __rte_cache_aligned;
+       MARKER cacheline1 __rte_cache_min_aligned;
 
+       RTE_STD_C11
        union {
                void *userdata;   /**< Can be used for external metadata */
                uint64_t udata64; /**< Allow 8-byte userdata on 32-bit */
@@ -303,10 +496,15 @@ struct rte_mbuf {
        struct rte_mbuf *next;    /**< Next segment of scattered packet. */
 
        /* fields to support TX offloads */
+       RTE_STD_C11
        union {
                uint64_t tx_offload;       /**< combined for easy fetch */
+               __extension__
                struct {
-                       uint64_t l2_len:7; /**< L2 (MAC) Header Length. */
+                       uint64_t l2_len:7;
+                       /**< L2 (MAC) Header Length for non-tunneling pkt.
+                        * Outer_L4_len + ... + Inner_L2_len for tunneling pkt.
+                        */
                        uint64_t l3_len:9; /**< L3 (IP) Header Length. */
                        uint64_t l4_len:8; /**< L4 (TCP/UDP) Header Length. */
                        uint64_t tso_segsz:16; /**< TCP TSO segment size */
@@ -318,18 +516,116 @@ struct rte_mbuf {
                        /* uint64_t unused:8; */
                };
        };
+
+       /** Size of the application private data. In case of an indirect
+        * mbuf, it stores the direct mbuf private data size. */
+       uint16_t priv_size;
+
+       /** Timesync flags for use with IEEE1588. */
+       uint16_t timesync;
 } __rte_cache_aligned;
 
 /**
- * Given the buf_addr returns the pointer to corresponding mbuf.
+ * Prefetch the first part of the mbuf
+ *
+ * The first 64 bytes of the mbuf corresponds to fields that are used early
+ * in the receive path. If the cache line of the architecture is higher than
+ * 64B, the second part will also be prefetched.
+ *
+ * @param m
+ *   The pointer to the mbuf.
+ */
+static inline void
+rte_mbuf_prefetch_part1(struct rte_mbuf *m)
+{
+       rte_prefetch0(&m->cacheline0);
+}
+
+/**
+ * Prefetch the second part of the mbuf
+ *
+ * The next 64 bytes of the mbuf corresponds to fields that are used in the
+ * transmit path. If the cache line of the architecture is higher than 64B,
+ * this function does nothing as it is expected that the full mbuf is
+ * already in cache.
+ *
+ * @param m
+ *   The pointer to the mbuf.
+ */
+static inline void
+rte_mbuf_prefetch_part2(struct rte_mbuf *m)
+{
+#if RTE_CACHE_LINE_SIZE == 64
+       rte_prefetch0(&m->cacheline1);
+#else
+       RTE_SET_USED(m);
+#endif
+}
+
+
+static inline uint16_t rte_pktmbuf_priv_size(struct rte_mempool *mp);
+
+/**
+ * Return the DMA address of the beginning of the mbuf data
+ *
+ * @param mb
+ *   The pointer to the mbuf.
+ * @return
+ *   The physical address of the beginning of the mbuf data
+ */
+static inline phys_addr_t
+rte_mbuf_data_dma_addr(const struct rte_mbuf *mb)
+{
+       return mb->buf_physaddr + mb->data_off;
+}
+
+/**
+ * Return the default DMA address of the beginning of the mbuf data
+ *
+ * This function is used by drivers in their receive function, as it
+ * returns the location where data should be written by the NIC, taking
+ * the default headroom in account.
+ *
+ * @param mb
+ *   The pointer to the mbuf.
+ * @return
+ *   The physical address of the beginning of the mbuf data
  */
-#define RTE_MBUF_FROM_BADDR(ba)     (((struct rte_mbuf *)(ba)) - 1)
+static inline phys_addr_t
+rte_mbuf_data_dma_addr_default(const struct rte_mbuf *mb)
+{
+       return mb->buf_physaddr + RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
+}
 
 /**
- * Given the pointer to mbuf returns an address where it's  buf_addr
- * should point to.
+ * Return the mbuf owning the data buffer address of an indirect mbuf.
+ *
+ * @param mi
+ *   The pointer to the indirect mbuf.
+ * @return
+ *   The address of the direct mbuf corresponding to buffer_addr.
  */
-#define RTE_MBUF_TO_BADDR(mb)       (((struct rte_mbuf *)(mb)) + 1)
+static inline struct rte_mbuf *
+rte_mbuf_from_indirect(struct rte_mbuf *mi)
+{
+       return (struct rte_mbuf *)RTE_PTR_SUB(mi->buf_addr, sizeof(*mi) + mi->priv_size);
+}
+
+/**
+ * Return the buffer address embedded in the given mbuf.
+ *
+ * @param md
+ *   The pointer to the mbuf.
+ * @return
+ *   The address of the data buffer owned by the mbuf.
+ */
+static inline char *
+rte_mbuf_to_baddr(struct rte_mbuf *md)
+{
+       char *buffer_addr;
+       buffer_addr = (char *)md + sizeof(*md) + rte_pktmbuf_priv_size(md->pool);
+       return buffer_addr;
+}
 
 /**
  * Returns TRUE if given mbuf is indirect, or FALSE otherwise.
@@ -357,48 +653,15 @@ struct rte_pktmbuf_pool_private {
 /**  check mbuf type in debug mode */
 #define __rte_mbuf_sanity_check(m, is_h) rte_mbuf_sanity_check(m, is_h)
 
-/**  check mbuf type in debug mode if mbuf pointer is not null */
-#define __rte_mbuf_sanity_check_raw(m, is_h)   do {       \
-       if ((m) != NULL)                                   \
-               rte_mbuf_sanity_check(m, is_h);          \
-} while (0)
-
-/**  MBUF asserts in debug mode */
-#define RTE_MBUF_ASSERT(exp)                                         \
-if (!(exp)) {                                                        \
-       rte_panic("line%d\tassert \"" #exp "\" failed\n", __LINE__); \
-}
-
 #else /*  RTE_LIBRTE_MBUF_DEBUG */
 
 /**  check mbuf type in debug mode */
 #define __rte_mbuf_sanity_check(m, is_h) do { } while (0)
 
-/**  check mbuf type in debug mode if mbuf pointer is not null */
-#define __rte_mbuf_sanity_check_raw(m, is_h) do { } while (0)
-
-/**  MBUF asserts in debug mode */
-#define RTE_MBUF_ASSERT(exp)                do { } while (0)
-
 #endif /*  RTE_LIBRTE_MBUF_DEBUG */
 
 #ifdef RTE_MBUF_REFCNT_ATOMIC
 
-/**
- * Adds given value to an mbuf's refcnt and returns its new value.
- * @param m
- *   Mbuf to update
- * @param value
- *   Value to add/subtract
- * @return
- *   Updated value
- */
-static inline uint16_t
-rte_mbuf_refcnt_update(struct rte_mbuf *m, int16_t value)
-{
-       return (uint16_t)(rte_atomic16_add_return(&m->refcnt_atomic, value));
-}
-
 /**
  * Reads the value of an mbuf's refcnt.
  * @param m
@@ -425,6 +688,33 @@ rte_mbuf_refcnt_set(struct rte_mbuf *m, uint16_t new_value)
        rte_atomic16_set(&m->refcnt_atomic, new_value);
 }
 
+/**
+ * Adds given value to an mbuf's refcnt and returns its new value.
+ * @param m
+ *   Mbuf to update
+ * @param value
+ *   Value to add/subtract
+ * @return
+ *   Updated value
+ */
+static inline uint16_t
+rte_mbuf_refcnt_update(struct rte_mbuf *m, int16_t value)
+{
+       /*
+        * The atomic_add is an expensive operation, so we don't want to
+        * call it in the case where we know we are the uniq holder of
+        * this mbuf (i.e. ref_cnt == 1). Otherwise, an atomic
+        * operation has to be used because concurrent accesses on the
+        * reference counter can occur.
+        */
+       if (likely(rte_mbuf_refcnt_read(m) == 1)) {
+               rte_mbuf_refcnt_set(m, 1 + value);
+               return 1 + value;
+       }
+
+       return (uint16_t)(rte_atomic16_add_return(&m->refcnt_atomic, value));
+}
+
 #else /* ! RTE_MBUF_REFCNT_ATOMIC */
 
 /**
@@ -480,9 +770,17 @@ void
 rte_mbuf_sanity_check(const struct rte_mbuf *m, int is_header);
 
 /**
- * @internal Allocate a new mbuf from mempool *mp*.
- * The use of that function is reserved for RTE internal needs.
- * Please use rte_pktmbuf_alloc().
+ * Allocate an unitialized mbuf from mempool *mp*.
+ *
+ * This function can be used by PMDs (especially in RX functions) to
+ * allocate an unitialized mbuf. The driver is responsible of
+ * initializing all the required fields. See rte_pktmbuf_reset().
+ * For standard needs, prefer rte_pktmbuf_alloc().
+ *
+ * The caller can expect that the following fields of the mbuf structure
+ * are initialized: buf_addr, buf_physaddr, buf_len, refcnt=1, nb_segs=1,
+ * next=NULL, pool, priv_size. The other fields must be initialized
+ * by the caller.
  *
  * @param mp
  *   The mempool from which mbuf is allocated.
@@ -490,33 +788,55 @@ rte_mbuf_sanity_check(const struct rte_mbuf *m, int is_header);
  *   - The pointer to the new mbuf on success.
  *   - NULL if allocation failed.
  */
-static inline struct rte_mbuf *__rte_mbuf_raw_alloc(struct rte_mempool *mp)
+static inline struct rte_mbuf *rte_mbuf_raw_alloc(struct rte_mempool *mp)
 {
        struct rte_mbuf *m;
        void *mb = NULL;
+
        if (rte_mempool_get(mp, &mb) < 0)
                return NULL;
        m = (struct rte_mbuf *)mb;
-       RTE_MBUF_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(m) == 0);
-       rte_mbuf_refcnt_set(m, 1);
-       return (m);
+       RTE_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(m) == 1);
+       RTE_ASSERT(m->next == NULL);
+       RTE_ASSERT(m->nb_segs == 1);
+       __rte_mbuf_sanity_check(m, 0);
+
+       return m;
 }
 
 /**
- * @internal Put mbuf back into its original mempool.
- * The use of that function is reserved for RTE internal needs.
- * Please use rte_pktmbuf_free().
+ * Put mbuf back into its original mempool.
+ *
+ * The caller must ensure that the mbuf is direct and properly
+ * reinitialized (refcnt=1, next=NULL, nb_segs=1), as done by
+ * rte_pktmbuf_prefree_seg().
+ *
+ * This function should be used with care, when optimization is
+ * required. For standard needs, prefer rte_pktmbuf_free() or
+ * rte_pktmbuf_free_seg().
  *
  * @param m
  *   The mbuf to be freed.
  */
 static inline void __attribute__((always_inline))
-__rte_mbuf_raw_free(struct rte_mbuf *m)
+rte_mbuf_raw_free(struct rte_mbuf *m)
 {
-       RTE_MBUF_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(m) == 0);
+       RTE_ASSERT(RTE_MBUF_DIRECT(m));
+       RTE_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(m) == 1);
+       RTE_ASSERT(m->next == NULL);
+       RTE_ASSERT(m->nb_segs == 1);
+       __rte_mbuf_sanity_check(m, 0);
        rte_mempool_put(m->pool, m);
 }
 
+/* compat with older versions */
+__rte_deprecated
+static inline void
+__rte_mbuf_raw_free(struct rte_mbuf *m)
+{
+       rte_mbuf_raw_free(m);
+}
+
 /* Operations on ctrl mbuf */
 
 /**
@@ -525,14 +845,14 @@ __rte_mbuf_raw_free(struct rte_mbuf *m)
  * This function initializes some fields in an mbuf structure that are
  * not modified by the user once created (mbuf type, origin pool, buffer
  * start address, and so on). This function is given as a callback function
- * to rte_mempool_create() at pool creation time.
+ * to rte_mempool_obj_iter() or rte_mempool_create() at pool creation time.
  *
  * @param mp
  *   The mempool from which the mbuf is allocated.
  * @param opaque_arg
  *   A pointer that can be used by the user to retrieve useful information
- *   for mbuf initialization. This pointer comes from the ``init_arg``
- *   parameter of rte_mempool_create().
+ *   for mbuf initialization. This pointer is the opaque argument passed to
+ *   rte_mempool_obj_iter() or rte_mempool_create().
  * @param m
  *   The mbuf to initialize.
  * @param i
@@ -595,7 +915,7 @@ void rte_ctrlmbuf_init(struct rte_mempool *mp, void *opaque_arg,
 static inline int
 rte_is_ctrlmbuf(struct rte_mbuf *m)
 {
-       return (!!(m->ol_flags & CTRL_MBUF_FLAG));
+       return !!(m->ol_flags & CTRL_MBUF_FLAG);
 }
 
 /* Operations on pkt mbuf */
@@ -606,14 +926,14 @@ rte_is_ctrlmbuf(struct rte_mbuf *m)
  * This function initializes some fields in the mbuf structure that are
  * not modified by the user once created (origin pool, buffer start
  * address, and so on). This function is given as a callback function to
- * rte_mempool_create() at pool creation time.
+ * rte_mempool_obj_iter() or rte_mempool_create() at pool creation time.
  *
  * @param mp
  *   The mempool from which mbufs originate.
  * @param opaque_arg
  *   A pointer that can be used by the user to retrieve useful information
- *   for mbuf initialization. This pointer comes from the ``init_arg``
- *   parameter of rte_mempool_create().
+ *   for mbuf initialization. This pointer is the opaque argument passed to
+ *   rte_mempool_obj_iter() or rte_mempool_create().
  * @param m
  *   The mbuf to initialize.
  * @param i
@@ -628,7 +948,8 @@ void rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp, void *opaque_arg,
  *
  * This function initializes the mempool private data in the case of a
  * pktmbuf pool. This private data is needed by the driver. The
- * function is given as a callback function to rte_mempool_create() at
+ * function must be called on the mempool before it is used, or it
+ * can be given as a callback function to rte_mempool_create() at
  * pool creation. It can be extended by the user, for example, to
  * provide another packet size.
  *
@@ -636,8 +957,8 @@ void rte_pktmbuf_init(struct rte_mempool *mp, void *opaque_arg,
  *   The mempool from which mbufs originate.
  * @param opaque_arg
  *   A pointer that can be used by the user to retrieve useful information
- *   for mbuf initialization. This pointer comes from the ``init_arg``
- *   parameter of rte_mempool_create().
+ *   for mbuf initialization. This pointer is the opaque argument passed to
+ *   rte_mempool_create().
  */
 void rte_pktmbuf_pool_init(struct rte_mempool *mp, void *opaque_arg);
 
@@ -645,8 +966,7 @@ void rte_pktmbuf_pool_init(struct rte_mempool *mp, void *opaque_arg);
  * Create a mbuf pool.
  *
  * This function creates and initializes a packet mbuf pool. It is
- * a wrapper to rte_mempool_create() with the proper packet constructor
- * and mempool constructor.
+ * a wrapper to rte_mempool functions.
  *
  * @param name
  *   The name of the mbuf pool.
@@ -659,7 +979,7 @@ void rte_pktmbuf_pool_init(struct rte_mempool *mp, void *opaque_arg);
  *   details.
  * @param priv_size
  *   Size of application private are between the rte_mbuf structure
- *   and the data buffer.
+ *   and the data buffer. This value must be aligned to RTE_MBUF_PRIV_ALIGN.
  * @param data_room_size
  *   Size of data buffer in each mbuf, including RTE_PKTMBUF_HEADROOM.
  * @param socket_id
@@ -671,7 +991,7 @@ void rte_pktmbuf_pool_init(struct rte_mempool *mp, void *opaque_arg);
  *   with rte_errno set appropriately. Possible rte_errno values include:
  *    - E_RTE_NO_CONFIG - function could not get pointer to rte_config structure
  *    - E_RTE_SECONDARY - function was called from a secondary process instance
- *    - EINVAL - cache size provided is too large
+ *    - EINVAL - cache size provided is too large, or priv_size is not aligned.
  *    - ENOSPC - the maximum number of memzones has already been allocated
  *    - EEXIST - a memzone with the same name already exists
  *    - ENOMEM - no appropriate memory area found in which to create memzone
@@ -722,6 +1042,19 @@ rte_pktmbuf_priv_size(struct rte_mempool *mp)
        return mbp_priv->mbuf_priv_size;
 }
 
+/**
+ * Reset the data_off field of a packet mbuf to its default value.
+ *
+ * The given mbuf must have only one segment, which should be empty.
+ *
+ * @param m
+ *   The packet mbuf's data_off field has to be reset.
+ */
+static inline void rte_pktmbuf_reset_headroom(struct rte_mbuf *m)
+{
+       m->data_off = RTE_MIN(RTE_PKTMBUF_HEADROOM, (uint16_t)m->buf_len);
+}
+
 /**
  * Reset the fields of a packet mbuf to their default values.
  *
@@ -736,13 +1069,13 @@ static inline void rte_pktmbuf_reset(struct rte_mbuf *m)
        m->pkt_len = 0;
        m->tx_offload = 0;
        m->vlan_tci = 0;
+       m->vlan_tci_outer = 0;
        m->nb_segs = 1;
        m->port = 0xff;
 
        m->ol_flags = 0;
        m->packet_type = 0;
-       m->data_off = (RTE_PKTMBUF_HEADROOM <= m->buf_len) ?
-                       RTE_PKTMBUF_HEADROOM : m->buf_len;
+       rte_pktmbuf_reset_headroom(m);
 
        m->data_len = 0;
        __rte_mbuf_sanity_check(m, 1);
@@ -764,117 +1097,214 @@ static inline void rte_pktmbuf_reset(struct rte_mbuf *m)
 static inline struct rte_mbuf *rte_pktmbuf_alloc(struct rte_mempool *mp)
 {
        struct rte_mbuf *m;
-       if ((m = __rte_mbuf_raw_alloc(mp)) != NULL)
+       if ((m = rte_mbuf_raw_alloc(mp)) != NULL)
                rte_pktmbuf_reset(m);
-       return (m);
+       return m;
+}
+
+/**
+ * Allocate a bulk of mbufs, initialize refcnt and reset the fields to default
+ * values.
+ *
+ *  @param pool
+ *    The mempool from which mbufs are allocated.
+ *  @param mbufs
+ *    Array of pointers to mbufs
+ *  @param count
+ *    Array size
+ *  @return
+ *   - 0: Success
+ */
+static inline int rte_pktmbuf_alloc_bulk(struct rte_mempool *pool,
+        struct rte_mbuf **mbufs, unsigned count)
+{
+       unsigned idx = 0;
+       int rc;
+
+       rc = rte_mempool_get_bulk(pool, (void **)mbufs, count);
+       if (unlikely(rc))
+               return rc;
+
+       /* To understand duff's device on loop unwinding optimization, see
+        * https://en.wikipedia.org/wiki/Duff's_device.
+        * Here while() loop is used rather than do() while{} to avoid extra
+        * check if count is zero.
+        */
+       switch (count % 4) {
+       case 0:
+               while (idx != count) {
+                       RTE_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(mbufs[idx]) == 0);
+                       rte_mbuf_refcnt_set(mbufs[idx], 1);
+                       rte_pktmbuf_reset(mbufs[idx]);
+                       idx++;
+       case 3:
+                       RTE_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(mbufs[idx]) == 0);
+                       rte_mbuf_refcnt_set(mbufs[idx], 1);
+                       rte_pktmbuf_reset(mbufs[idx]);
+                       idx++;
+       case 2:
+                       RTE_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(mbufs[idx]) == 0);
+                       rte_mbuf_refcnt_set(mbufs[idx], 1);
+                       rte_pktmbuf_reset(mbufs[idx]);
+                       idx++;
+       case 1:
+                       RTE_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(mbufs[idx]) == 0);
+                       rte_mbuf_refcnt_set(mbufs[idx], 1);
+                       rte_pktmbuf_reset(mbufs[idx]);
+                       idx++;
+               }
+       }
+       return 0;
 }
 
 /**
  * Attach packet mbuf to another packet mbuf.
+ *
  * After attachment we refer the mbuf we attached as 'indirect',
  * while mbuf we attached to as 'direct'.
+ * The direct mbuf's reference counter is incremented.
+ *
  * Right now, not supported:
- *  - attachment to indirect mbuf (e.g. - md  has to be direct).
  *  - attachment for already indirect mbuf (e.g. - mi has to be direct).
  *  - mbuf we trying to attach (mi) is used by someone else
  *    e.g. it's reference counter is greater then 1.
  *
  * @param mi
  *   The indirect packet mbuf.
- * @param md
- *   The direct packet mbuf.
+ * @param m
+ *   The packet mbuf we're attaching to.
  */
-
-static inline void rte_pktmbuf_attach(struct rte_mbuf *mi, struct rte_mbuf *md)
+static inline void rte_pktmbuf_attach(struct rte_mbuf *mi, struct rte_mbuf *m)
 {
-       RTE_MBUF_ASSERT(RTE_MBUF_DIRECT(md) &&
-           RTE_MBUF_DIRECT(mi) &&
+       struct rte_mbuf *md;
+
+       RTE_ASSERT(RTE_MBUF_DIRECT(mi) &&
            rte_mbuf_refcnt_read(mi) == 1);
 
+       /* if m is not direct, get the mbuf that embeds the data */
+       if (RTE_MBUF_DIRECT(m))
+               md = m;
+       else
+               md = rte_mbuf_from_indirect(m);
+
        rte_mbuf_refcnt_update(md, 1);
-       mi->buf_physaddr = md->buf_physaddr;
-       mi->buf_addr = md->buf_addr;
-       mi->buf_len = md->buf_len;
-
-       mi->next = md->next;
-       mi->data_off = md->data_off;
-       mi->data_len = md->data_len;
-       mi->port = md->port;
-       mi->vlan_tci = md->vlan_tci;
-       mi->tx_offload = md->tx_offload;
-       mi->hash = md->hash;
+       mi->priv_size = m->priv_size;
+       mi->buf_physaddr = m->buf_physaddr;
+       mi->buf_addr = m->buf_addr;
+       mi->buf_len = m->buf_len;
+
+       mi->data_off = m->data_off;
+       mi->data_len = m->data_len;
+       mi->port = m->port;
+       mi->vlan_tci = m->vlan_tci;
+       mi->vlan_tci_outer = m->vlan_tci_outer;
+       mi->tx_offload = m->tx_offload;
+       mi->hash = m->hash;
 
        mi->next = NULL;
        mi->pkt_len = mi->data_len;
        mi->nb_segs = 1;
-       mi->ol_flags = md->ol_flags | IND_ATTACHED_MBUF;
-       mi->packet_type = md->packet_type;
+       mi->ol_flags = m->ol_flags | IND_ATTACHED_MBUF;
+       mi->packet_type = m->packet_type;
 
        __rte_mbuf_sanity_check(mi, 1);
-       __rte_mbuf_sanity_check(md, 0);
+       __rte_mbuf_sanity_check(m, 0);
 }
 
 /**
- * Detach an indirect packet mbuf -
+ * Detach an indirect packet mbuf.
+ *
  *  - restore original mbuf address and length values.
  *  - reset pktmbuf data and data_len to their default values.
- *  All other fields of the given packet mbuf will be left intact.
+ *  - decrement the direct mbuf's reference counter. When the
+ *  reference counter becomes 0, the direct mbuf is freed.
+ *
+ * All other fields of the given packet mbuf will be left intact.
  *
  * @param m
  *   The indirect attached packet mbuf.
  */
-
 static inline void rte_pktmbuf_detach(struct rte_mbuf *m)
 {
-       const struct rte_mempool *mp = m->pool;
-       void *buf = RTE_MBUF_TO_BADDR(m);
-       uint32_t buf_len = mp->elt_size - sizeof(*m);
-       m->buf_physaddr = rte_mempool_virt2phy(mp, m) + sizeof (*m);
+       struct rte_mbuf *md = rte_mbuf_from_indirect(m);
+       struct rte_mempool *mp = m->pool;
+       uint32_t mbuf_size, buf_len, priv_size;
 
-       m->buf_addr = buf;
-       m->buf_len = (uint16_t)buf_len;
-
-       m->data_off = (RTE_PKTMBUF_HEADROOM <= m->buf_len) ?
-                       RTE_PKTMBUF_HEADROOM : m->buf_len;
+       priv_size = rte_pktmbuf_priv_size(mp);
+       mbuf_size = sizeof(struct rte_mbuf) + priv_size;
+       buf_len = rte_pktmbuf_data_room_size(mp);
 
+       m->priv_size = priv_size;
+       m->buf_addr = (char *)m + mbuf_size;
+       m->buf_physaddr = rte_mempool_virt2phy(mp, m) + mbuf_size;
+       m->buf_len = (uint16_t)buf_len;
+       rte_pktmbuf_reset_headroom(m);
        m->data_len = 0;
-
        m->ol_flags = 0;
+
+       if (rte_mbuf_refcnt_update(md, -1) == 0) {
+               md->next = NULL;
+               md->nb_segs = 1;
+               rte_mbuf_refcnt_set(md, 1);
+               rte_mbuf_raw_free(md);
+       }
 }
 
-static inline struct rte_mbuf* __attribute__((always_inline))
-__rte_pktmbuf_prefree_seg(struct rte_mbuf *m)
+/**
+ * Decrease reference counter and unlink a mbuf segment
+ *
+ * This function does the same than a free, except that it does not
+ * return the segment to its pool.
+ * It decreases the reference counter, and if it reaches 0, it is
+ * detached from its parent for an indirect mbuf.
+ *
+ * @param m
+ *   The mbuf to be unlinked
+ * @return
+ *   - (m) if it is the last reference. It can be recycled or freed.
+ *   - (NULL) if the mbuf still has remaining references on it.
+ */
+__attribute__((always_inline))
+static inline struct rte_mbuf *
+rte_pktmbuf_prefree_seg(struct rte_mbuf *m)
 {
        __rte_mbuf_sanity_check(m, 0);
 
-       /*
-        * Check to see if this is the last reference to the mbuf.
-        * Note: the double check here is deliberate. If the ref_cnt is "atomic"
-        * the call to "refcnt_update" is a very expensive operation, so we
-        * don't want to call it in the case where we know we are the holder
-        * of the last reference to this mbuf i.e. ref_cnt == 1.
-        * If however, ref_cnt != 1, it's still possible that we may still be
-        * the final decrementer of the count, so we need to check that
-        * result also, to make sure the mbuf is freed properly.
-        */
-       if (likely (rte_mbuf_refcnt_read(m) == 1) ||
-                       likely (rte_mbuf_refcnt_update(m, -1) == 0)) {
+       if (likely(rte_mbuf_refcnt_read(m) == 1)) {
+
+               if (RTE_MBUF_INDIRECT(m))
+                       rte_pktmbuf_detach(m);
+
+               if (m->next != NULL) {
+                       m->next = NULL;
+                       m->nb_segs = 1;
+               }
+
+               return m;
+
+       } else if (rte_atomic16_add_return(&m->refcnt_atomic, -1) == 0) {
 
-               rte_mbuf_refcnt_set(m, 0);
 
-               /* if this is an indirect mbuf, then
-                *  - detach mbuf
-                *  - free attached mbuf segment
-                */
-               if (RTE_MBUF_INDIRECT(m)) {
-                       struct rte_mbuf *md = RTE_MBUF_FROM_BADDR(m->buf_addr);
+               if (RTE_MBUF_INDIRECT(m))
                        rte_pktmbuf_detach(m);
-                       if (rte_mbuf_refcnt_update(md, -1) == 0)
-                               __rte_mbuf_raw_free(md);
+
+               if (m->next != NULL) {
+                       m->next = NULL;
+                       m->nb_segs = 1;
                }
-               return(m);
+               rte_mbuf_refcnt_set(m, 1);
+
+               return m;
        }
-       return (NULL);
+       return NULL;
+}
+
+/* deprecated, replaced by rte_pktmbuf_prefree_seg() */
+__rte_deprecated
+static inline struct rte_mbuf *
+__rte_pktmbuf_prefree_seg(struct rte_mbuf *m)
+{
+       return rte_pktmbuf_prefree_seg(m);
 }
 
 /**
@@ -889,10 +1319,9 @@ __rte_pktmbuf_prefree_seg(struct rte_mbuf *m)
 static inline void __attribute__((always_inline))
 rte_pktmbuf_free_seg(struct rte_mbuf *m)
 {
-       if (likely(NULL != (m = __rte_pktmbuf_prefree_seg(m)))) {
-               m->next = NULL;
-               __rte_mbuf_raw_free(m);
-       }
+       m = rte_pktmbuf_prefree_seg(m);
+       if (likely(m != NULL))
+               rte_mbuf_raw_free(m);
 }
 
 /**
@@ -942,7 +1371,7 @@ static inline struct rte_mbuf *rte_pktmbuf_clone(struct rte_mbuf *md,
        uint8_t nseg;
 
        if (unlikely ((mc = rte_pktmbuf_alloc(mp)) == NULL))
-               return (NULL);
+               return NULL;
 
        mi = mc;
        prev = &mi->next;
@@ -964,11 +1393,11 @@ static inline struct rte_mbuf *rte_pktmbuf_clone(struct rte_mbuf *md,
        /* Allocation of new indirect segment failed */
        if (unlikely (mi == NULL)) {
                rte_pktmbuf_free(mc);
-               return (NULL);
+               return NULL;
        }
 
        __rte_mbuf_sanity_check(mc, 1);
-       return (mc);
+       return mc;
 }
 
 /**
@@ -1038,19 +1467,57 @@ static inline struct rte_mbuf *rte_pktmbuf_lastseg(struct rte_mbuf *m)
        return m2;
 }
 
+/**
+ * A macro that points to an offset into the data in the mbuf.
+ *
+ * The returned pointer is cast to type t. Before using this
+ * function, the user must ensure that the first segment is large
+ * enough to accommodate its data.
+ *
+ * @param m
+ *   The packet mbuf.
+ * @param o
+ *   The offset into the mbuf data.
+ * @param t
+ *   The type to cast the result into.
+ */
+#define rte_pktmbuf_mtod_offset(m, t, o)       \
+       ((t)((char *)(m)->buf_addr + (m)->data_off + (o)))
+
 /**
  * A macro that points to the start of the data in the mbuf.
  *
  * The returned pointer is cast to type t. Before using this
- * function, the user must ensure that m_headlen(m) is large enough to
- * read its data.
+ * function, the user must ensure that the first segment is large
+ * enough to accommodate its data.
  *
  * @param m
  *   The packet mbuf.
  * @param t
  *   The type to cast the result into.
  */
-#define rte_pktmbuf_mtod(m, t) ((t)((char *)(m)->buf_addr + (m)->data_off))
+#define rte_pktmbuf_mtod(m, t) rte_pktmbuf_mtod_offset(m, t, 0)
+
+/**
+ * A macro that returns the physical address that points to an offset of the
+ * start of the data in the mbuf
+ *
+ * @param m
+ *   The packet mbuf.
+ * @param o
+ *   The offset into the data to calculate address from.
+ */
+#define rte_pktmbuf_mtophys_offset(m, o) \
+       (phys_addr_t)((m)->buf_physaddr + (m)->data_off + (o))
+
+/**
+ * A macro that returns the physical address that points to the start of the
+ * data in the mbuf
+ *
+ * @param m
+ *   The packet mbuf.
+ */
+#define rte_pktmbuf_mtophys(m) rte_pktmbuf_mtophys_offset(m, 0)
 
 /**
  * A macro that returns the length of the packet.
@@ -1206,7 +1673,182 @@ static inline int rte_pktmbuf_is_contiguous(const struct rte_mbuf *m)
 }
 
 /**
- * Dump an mbuf structure to the console.
+ * @internal used by rte_pktmbuf_read().
+ */
+const void *__rte_pktmbuf_read(const struct rte_mbuf *m, uint32_t off,
+       uint32_t len, void *buf);
+
+/**
+ * Read len data bytes in a mbuf at specified offset.
+ *
+ * If the data is contiguous, return the pointer in the mbuf data, else
+ * copy the data in the buffer provided by the user and return its
+ * pointer.
+ *
+ * @param m
+ *   The pointer to the mbuf.
+ * @param off
+ *   The offset of the data in the mbuf.
+ * @param len
+ *   The amount of bytes to read.
+ * @param buf
+ *   The buffer where data is copied if it is not contigous in mbuf
+ *   data. Its length should be at least equal to the len parameter.
+ * @return
+ *   The pointer to the data, either in the mbuf if it is contiguous,
+ *   or in the user buffer. If mbuf is too small, NULL is returned.
+ */
+static inline const void *rte_pktmbuf_read(const struct rte_mbuf *m,
+       uint32_t off, uint32_t len, void *buf)
+{
+       if (likely(off + len <= rte_pktmbuf_data_len(m)))
+               return rte_pktmbuf_mtod_offset(m, char *, off);
+       else
+               return __rte_pktmbuf_read(m, off, len, buf);
+}
+
+/**
+ * Chain an mbuf to another, thereby creating a segmented packet.
+ *
+ * Note: The implementation will do a linear walk over the segments to find
+ * the tail entry. For cases when there are many segments, it's better to
+ * chain the entries manually.
+ *
+ * @param head
+ *   The head of the mbuf chain (the first packet)
+ * @param tail
+ *   The mbuf to put last in the chain
+ *
+ * @return
+ *   - 0, on success.
+ *   - -EOVERFLOW, if the chain is full (256 entries)
+ */
+static inline int rte_pktmbuf_chain(struct rte_mbuf *head, struct rte_mbuf *tail)
+{
+       struct rte_mbuf *cur_tail;
+
+       /* Check for number-of-segments-overflow */
+       if (head->nb_segs + tail->nb_segs >= 1 << (sizeof(head->nb_segs) * 8))
+               return -EOVERFLOW;
+
+       /* Chain 'tail' onto the old tail */
+       cur_tail = rte_pktmbuf_lastseg(head);
+       cur_tail->next = tail;
+
+       /* accumulate number of segments and total length. */
+       head->nb_segs = (uint8_t)(head->nb_segs + tail->nb_segs);
+       head->pkt_len += tail->pkt_len;
+
+       /* pkt_len is only set in the head */
+       tail->pkt_len = tail->data_len;
+
+       return 0;
+}
+
+/**
+ * Validate general requirements for Tx offload in mbuf.
+ *
+ * This function checks correctness and completeness of Tx offload settings.
+ *
+ * @param m
+ *   The packet mbuf to be validated.
+ * @return
+ *   0 if packet is valid
+ */
+static inline int
+rte_validate_tx_offload(const struct rte_mbuf *m)
+{
+       uint64_t ol_flags = m->ol_flags;
+       uint64_t inner_l3_offset = m->l2_len;
+
+       /* Does packet set any of available offloads? */
+       if (!(ol_flags & PKT_TX_OFFLOAD_MASK))
+               return 0;
+
+       if (ol_flags & PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM)
+               inner_l3_offset += m->outer_l2_len + m->outer_l3_len;
+
+       /* Headers are fragmented */
+       if (rte_pktmbuf_data_len(m) < inner_l3_offset + m->l3_len + m->l4_len)
+               return -ENOTSUP;
+
+       /* IP checksum can be counted only for IPv4 packet */
+       if ((ol_flags & PKT_TX_IP_CKSUM) && (ol_flags & PKT_TX_IPV6))
+               return -EINVAL;
+
+       /* IP type not set when required */
+       if (ol_flags & (PKT_TX_L4_MASK | PKT_TX_TCP_SEG))
+               if (!(ol_flags & (PKT_TX_IPV4 | PKT_TX_IPV6)))
+                       return -EINVAL;
+
+       /* Check requirements for TSO packet */
+       if (ol_flags & PKT_TX_TCP_SEG)
+               if ((m->tso_segsz == 0) ||
+                               ((ol_flags & PKT_TX_IPV4) &&
+                               !(ol_flags & PKT_TX_IP_CKSUM)))
+                       return -EINVAL;
+
+       /* PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM set for non outer IPv4 packet. */
+       if ((ol_flags & PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM) &&
+                       !(ol_flags & PKT_TX_OUTER_IPV4))
+               return -EINVAL;
+
+       return 0;
+}
+
+/**
+ * Linearize data in mbuf.
+ *
+ * This function moves the mbuf data in the first segment if there is enough
+ * tailroom. The subsequent segments are unchained and freed.
+ *
+ * @param mbuf
+ *   mbuf to linearize
+ * @return
+ *   - 0, on success
+ *   - -1, on error
+ */
+static inline int
+rte_pktmbuf_linearize(struct rte_mbuf *mbuf)
+{
+       int seg_len, copy_len;
+       struct rte_mbuf *m;
+       struct rte_mbuf *m_next;
+       char *buffer;
+
+       if (rte_pktmbuf_is_contiguous(mbuf))
+               return 0;
+
+       /* Extend first segment to the total packet length */
+       copy_len = rte_pktmbuf_pkt_len(mbuf) - rte_pktmbuf_data_len(mbuf);
+
+       if (unlikely(copy_len > rte_pktmbuf_tailroom(mbuf)))
+               return -1;
+
+       buffer = rte_pktmbuf_mtod_offset(mbuf, char *, mbuf->data_len);
+       mbuf->data_len = (uint16_t)(mbuf->pkt_len);
+
+       /* Append data from next segments to the first one */
+       m = mbuf->next;
+       while (m != NULL) {
+               m_next = m->next;
+
+               seg_len = rte_pktmbuf_data_len(m);
+               rte_memcpy(buffer, rte_pktmbuf_mtod(m, char *), seg_len);
+               buffer += seg_len;
+
+               rte_pktmbuf_free_seg(m);
+               m = m_next;
+       }
+
+       mbuf->next = NULL;
+       mbuf->nb_segs = 1;
+
+       return 0;
+}
+
+/**
+ * Dump an mbuf structure to a file.
  *
  * Dump all fields for the given packet mbuf and all its associated
  * segments (in the case of a chained buffer).