mbuf: use 2 bytes for port and nb segments
[dpdk.git] / lib / librte_mbuf / rte_mbuf.h
index 8798c41..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
@@ -60,6 +67,7 @@
 #include <rte_atomic.h>
 #include <rte_prefetch.h>
 #include <rte_branch_prediction.h>
+#include <rte_mbuf_ptype.h>
 
 #ifdef __cplusplus
 extern "C" {
@@ -90,13 +98,26 @@ extern "C" {
 
 #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. */
+
+/**
+ * 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. */
-#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. */
 
 /**
  * A vlan has been stripped by the hardware and its tci is saved in
@@ -105,7 +126,35 @@ extern "C" {
  */
 #define PKT_RX_VLAN_STRIPPED (1ULL << 6)
 
-/* hole, some bits can be reused here  */
+/**
+ * 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.*/
@@ -128,10 +177,35 @@ extern "C" {
  */
 #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.
  */
@@ -222,6 +296,21 @@ 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 */
@@ -229,493 +318,6 @@ extern "C" {
 /* Use final bit of flags to indicate a control mbuf */
 #define CTRL_MBUF_FLAG       (1ULL << 63) /**< Mbuf contains control data */
 
-/*
- * 32 bits are divided into several fields to mark packet types. Note that
- * each field is indexical.
- * - Bit 3:0 is for L2 types.
- * - Bit 7:4 is for L3 or outer L3 (for tunneling case) types.
- * - Bit 11:8 is for L4 or outer L4 (for tunneling case) types.
- * - Bit 15:12 is for tunnel types.
- * - Bit 19:16 is for inner L2 types.
- * - Bit 23:20 is for inner L3 types.
- * - Bit 27:24 is for inner L4 types.
- * - Bit 31:28 is reserved.
- *
- * To be compatible with Vector PMD, RTE_PTYPE_L3_IPV4, RTE_PTYPE_L3_IPV4_EXT,
- * RTE_PTYPE_L3_IPV6, RTE_PTYPE_L3_IPV6_EXT, RTE_PTYPE_L4_TCP, RTE_PTYPE_L4_UDP
- * and RTE_PTYPE_L4_SCTP should be kept as below in a contiguous 7 bits.
- *
- * Note that L3 types values are selected for checking IPV4/IPV6 header from
- * performance point of view. Reading annotations of RTE_ETH_IS_IPV4_HDR and
- * RTE_ETH_IS_IPV6_HDR is needed for any future changes of L3 type values.
- *
- * Note that the packet types of the same packet recognized by different
- * hardware may be different, as different hardware may have different
- * capability of packet type recognition.
- *
- * examples:
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'protocol'=0x29
- * | 'version'=6, 'next header'=0x3A
- * | 'ICMPv6 header'>
- * will be recognized on i40e hardware as packet type combination of,
- * RTE_PTYPE_L2_ETHER |
- * RTE_PTYPE_L3_IPV4_EXT_UNKNOWN |
- * RTE_PTYPE_TUNNEL_IP |
- * RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV6_EXT_UNKNOWN |
- * RTE_PTYPE_INNER_L4_ICMP.
- *
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=0x2F
- * | 'GRE header'
- * | 'version'=6, 'next header'=0x11
- * | 'UDP header'>
- * will be recognized on i40e hardware as packet type combination of,
- * RTE_PTYPE_L2_ETHER |
- * RTE_PTYPE_L3_IPV6_EXT_UNKNOWN |
- * RTE_PTYPE_TUNNEL_GRENAT |
- * RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV6_EXT_UNKNOWN |
- * RTE_PTYPE_INNER_L4_UDP.
- */
-#define RTE_PTYPE_UNKNOWN                   0x00000000
-/**
- * Ethernet packet type.
- * It is used for outer packet for tunneling cases.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=[0x0800|0x86DD]>
- */
-#define RTE_PTYPE_L2_ETHER                  0x00000001
-/**
- * Ethernet packet type for time sync.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x88F7>
- */
-#define RTE_PTYPE_L2_ETHER_TIMESYNC         0x00000002
-/**
- * ARP (Address Resolution Protocol) packet type.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x0806>
- */
-#define RTE_PTYPE_L2_ETHER_ARP              0x00000003
-/**
- * LLDP (Link Layer Discovery Protocol) packet type.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x88CC>
- */
-#define RTE_PTYPE_L2_ETHER_LLDP             0x00000004
-/**
- * Mask of layer 2 packet types.
- * It is used for outer packet for tunneling cases.
- */
-#define RTE_PTYPE_L2_MASK                   0x0000000f
-/**
- * IP (Internet Protocol) version 4 packet type.
- * It is used for outer packet for tunneling cases, and does not contain any
- * header option.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'ihl'=5>
- */
-#define RTE_PTYPE_L3_IPV4                   0x00000010
-/**
- * IP (Internet Protocol) version 4 packet type.
- * It is used for outer packet for tunneling cases, and contains header
- * options.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'ihl'=[6-15], 'options'>
- */
-#define RTE_PTYPE_L3_IPV4_EXT               0x00000030
-/**
- * IP (Internet Protocol) version 6 packet type.
- * It is used for outer packet for tunneling cases, and does not contain any
- * extension header.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=0x3B>
- */
-#define RTE_PTYPE_L3_IPV6                   0x00000040
-/**
- * IP (Internet Protocol) version 4 packet type.
- * It is used for outer packet for tunneling cases, and may or maynot contain
- * header options.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'ihl'=[5-15], <'options'>>
- */
-#define RTE_PTYPE_L3_IPV4_EXT_UNKNOWN       0x00000090
-/**
- * IP (Internet Protocol) version 6 packet type.
- * It is used for outer packet for tunneling cases, and contains extension
- * headers.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=[0x0|0x2B|0x2C|0x32|0x33|0x3C|0x87],
- *   'extension headers'>
- */
-#define RTE_PTYPE_L3_IPV6_EXT               0x000000c0
-/**
- * IP (Internet Protocol) version 6 packet type.
- * It is used for outer packet for tunneling cases, and may or maynot contain
- * extension headers.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=[0x3B|0x0|0x2B|0x2C|0x32|0x33|0x3C|0x87],
- *   <'extension headers'>>
- */
-#define RTE_PTYPE_L3_IPV6_EXT_UNKNOWN       0x000000e0
-/**
- * Mask of layer 3 packet types.
- * It is used for outer packet for tunneling cases.
- */
-#define RTE_PTYPE_L3_MASK                   0x000000f0
-/**
- * TCP (Transmission Control Protocol) packet type.
- * It is used for outer packet for tunneling cases.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'protocol'=6, 'MF'=0>
- * or,
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=6>
- */
-#define RTE_PTYPE_L4_TCP                    0x00000100
-/**
- * UDP (User Datagram Protocol) packet type.
- * It is used for outer packet for tunneling cases.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'protocol'=17, 'MF'=0>
- * or,
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=17>
- */
-#define RTE_PTYPE_L4_UDP                    0x00000200
-/**
- * Fragmented IP (Internet Protocol) packet type.
- * It is used for outer packet for tunneling cases.
- *
- * It refers to those packets of any IP types, which can be recognized as
- * fragmented. A fragmented packet cannot be recognized as any other L4 types
- * (RTE_PTYPE_L4_TCP, RTE_PTYPE_L4_UDP, RTE_PTYPE_L4_SCTP, RTE_PTYPE_L4_ICMP,
- * RTE_PTYPE_L4_NONFRAG).
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'MF'=1>
- * or,
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=44>
- */
-#define RTE_PTYPE_L4_FRAG                   0x00000300
-/**
- * SCTP (Stream Control Transmission Protocol) packet type.
- * It is used for outer packet for tunneling cases.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'protocol'=132, 'MF'=0>
- * or,
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=132>
- */
-#define RTE_PTYPE_L4_SCTP                   0x00000400
-/**
- * ICMP (Internet Control Message Protocol) packet type.
- * It is used for outer packet for tunneling cases.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'protocol'=1, 'MF'=0>
- * or,
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=1>
- */
-#define RTE_PTYPE_L4_ICMP                   0x00000500
-/**
- * Non-fragmented IP (Internet Protocol) packet type.
- * It is used for outer packet for tunneling cases.
- *
- * It refers to those packets of any IP types, while cannot be recognized as
- * any of above L4 types (RTE_PTYPE_L4_TCP, RTE_PTYPE_L4_UDP,
- * RTE_PTYPE_L4_FRAG, RTE_PTYPE_L4_SCTP, RTE_PTYPE_L4_ICMP).
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'protocol'!=[6|17|132|1], 'MF'=0>
- * or,
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'!=[6|17|44|132|1]>
- */
-#define RTE_PTYPE_L4_NONFRAG                0x00000600
-/**
- * Mask of layer 4 packet types.
- * It is used for outer packet for tunneling cases.
- */
-#define RTE_PTYPE_L4_MASK                   0x00000f00
-/**
- * IP (Internet Protocol) in IP (Internet Protocol) tunneling packet type.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'protocol'=[4|41]>
- * or,
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=[4|41]>
- */
-#define RTE_PTYPE_TUNNEL_IP                 0x00001000
-/**
- * GRE (Generic Routing Encapsulation) tunneling packet type.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'protocol'=47>
- * or,
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=47>
- */
-#define RTE_PTYPE_TUNNEL_GRE                0x00002000
-/**
- * VXLAN (Virtual eXtensible Local Area Network) tunneling packet type.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'protocol'=17
- * | 'destination port'=4798>
- * or,
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=17
- * | 'destination port'=4798>
- */
-#define RTE_PTYPE_TUNNEL_VXLAN              0x00003000
-/**
- * NVGRE (Network Virtualization using Generic Routing Encapsulation) tunneling
- * packet type.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'protocol'=47
- * | 'protocol type'=0x6558>
- * or,
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=47
- * | 'protocol type'=0x6558'>
- */
-#define RTE_PTYPE_TUNNEL_NVGRE              0x00004000
-/**
- * GENEVE (Generic Network Virtualization Encapsulation) tunneling packet type.
- *
- * Packet format:
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'protocol'=17
- * | 'destination port'=6081>
- * or,
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=17
- * | 'destination port'=6081>
- */
-#define RTE_PTYPE_TUNNEL_GENEVE             0x00005000
-/**
- * Tunneling packet type of Teredo, VXLAN (Virtual eXtensible Local Area
- * Network) or GRE (Generic Routing Encapsulation) could be recognized as this
- * packet type, if they can not be recognized independently as of hardware
- * capability.
- */
-#define RTE_PTYPE_TUNNEL_GRENAT             0x00006000
-/**
- * Mask of tunneling packet types.
- */
-#define RTE_PTYPE_TUNNEL_MASK               0x0000f000
-/**
- * Ethernet packet type.
- * It is used for inner packet type only.
- *
- * Packet format (inner only):
- * <'ether type'=[0x800|0x86DD]>
- */
-#define RTE_PTYPE_INNER_L2_ETHER            0x00010000
-/**
- * Ethernet packet type with VLAN (Virtual Local Area Network) tag.
- *
- * Packet format (inner only):
- * <'ether type'=[0x800|0x86DD], vlan=[1-4095]>
- */
-#define RTE_PTYPE_INNER_L2_ETHER_VLAN       0x00020000
-/**
- * Mask of inner layer 2 packet types.
- */
-#define RTE_PTYPE_INNER_L2_MASK             0x000f0000
-/**
- * IP (Internet Protocol) version 4 packet type.
- * It is used for inner packet only, and does not contain any header option.
- *
- * Packet format (inner only):
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'ihl'=5>
- */
-#define RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV4             0x00100000
-/**
- * IP (Internet Protocol) version 4 packet type.
- * It is used for inner packet only, and contains header options.
- *
- * Packet format (inner only):
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'ihl'=[6-15], 'options'>
- */
-#define RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV4_EXT         0x00200000
-/**
- * IP (Internet Protocol) version 6 packet type.
- * It is used for inner packet only, and does not contain any extension header.
- *
- * Packet format (inner only):
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=0x3B>
- */
-#define RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV6             0x00300000
-/**
- * IP (Internet Protocol) version 4 packet type.
- * It is used for inner packet only, and may or maynot contain header options.
- *
- * Packet format (inner only):
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'ihl'=[5-15], <'options'>>
- */
-#define RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV4_EXT_UNKNOWN 0x00400000
-/**
- * IP (Internet Protocol) version 6 packet type.
- * It is used for inner packet only, and contains extension headers.
- *
- * Packet format (inner only):
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=[0x0|0x2B|0x2C|0x32|0x33|0x3C|0x87],
- *   'extension headers'>
- */
-#define RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV6_EXT         0x00500000
-/**
- * IP (Internet Protocol) version 6 packet type.
- * It is used for inner packet only, and may or maynot contain extension
- * headers.
- *
- * Packet format (inner only):
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=[0x3B|0x0|0x2B|0x2C|0x32|0x33|0x3C|0x87],
- *   <'extension headers'>>
- */
-#define RTE_PTYPE_INNER_L3_IPV6_EXT_UNKNOWN 0x00600000
-/**
- * Mask of inner layer 3 packet types.
- */
-#define RTE_PTYPE_INNER_L3_MASK             0x00f00000
-/**
- * TCP (Transmission Control Protocol) packet type.
- * It is used for inner packet only.
- *
- * Packet format (inner only):
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'protocol'=6, 'MF'=0>
- * or,
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=6>
- */
-#define RTE_PTYPE_INNER_L4_TCP              0x01000000
-/**
- * UDP (User Datagram Protocol) packet type.
- * It is used for inner packet only.
- *
- * Packet format (inner only):
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'protocol'=17, 'MF'=0>
- * or,
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=17>
- */
-#define RTE_PTYPE_INNER_L4_UDP              0x02000000
-/**
- * Fragmented IP (Internet Protocol) packet type.
- * It is used for inner packet only, and may or maynot have layer 4 packet.
- *
- * Packet format (inner only):
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'MF'=1>
- * or,
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=44>
- */
-#define RTE_PTYPE_INNER_L4_FRAG             0x03000000
-/**
- * SCTP (Stream Control Transmission Protocol) packet type.
- * It is used for inner packet only.
- *
- * Packet format (inner only):
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'protocol'=132, 'MF'=0>
- * or,
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=132>
- */
-#define RTE_PTYPE_INNER_L4_SCTP             0x04000000
-/**
- * ICMP (Internet Control Message Protocol) packet type.
- * It is used for inner packet only.
- *
- * Packet format (inner only):
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'protocol'=1, 'MF'=0>
- * or,
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'=1>
- */
-#define RTE_PTYPE_INNER_L4_ICMP             0x05000000
-/**
- * Non-fragmented IP (Internet Protocol) packet type.
- * It is used for inner packet only, and may or maynot have other unknown layer
- * 4 packet types.
- *
- * Packet format (inner only):
- * <'ether type'=0x0800
- * | 'version'=4, 'protocol'!=[6|17|132|1], 'MF'=0>
- * or,
- * <'ether type'=0x86DD
- * | 'version'=6, 'next header'!=[6|17|44|132|1]>
- */
-#define RTE_PTYPE_INNER_L4_NONFRAG          0x06000000
-/**
- * Mask of inner layer 4 packet types.
- */
-#define RTE_PTYPE_INNER_L4_MASK             0x0f000000
-
-/**
- * Check if the (outer) L3 header is IPv4. To avoid comparing IPv4 types one by
- * one, bit 4 is selected to be used for IPv4 only. Then checking bit 4 can
- * determine if it is an IPV4 packet.
- */
-#define  RTE_ETH_IS_IPV4_HDR(ptype) ((ptype) & RTE_PTYPE_L3_IPV4)
-
-/**
- * Check if the (outer) L3 header is IPv4. To avoid comparing IPv4 types one by
- * one, bit 6 is selected to be used for IPv4 only. Then checking bit 6 can
- * determine if it is an IPV4 packet.
- */
-#define  RTE_ETH_IS_IPV6_HDR(ptype) ((ptype) & RTE_PTYPE_L3_IPV6)
-
-/* Check if it is a tunneling packet */
-#define RTE_ETH_IS_TUNNEL_PKT(ptype) ((ptype) & (RTE_PTYPE_TUNNEL_MASK | \
-                                                 RTE_PTYPE_INNER_L2_MASK | \
-                                                 RTE_PTYPE_INNER_L3_MASK | \
-                                                 RTE_PTYPE_INNER_L4_MASK))
-
 /** Alignment constraint of mbuf private area. */
 #define RTE_MBUF_PRIV_ALIGN 8
 
@@ -729,6 +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
  *
@@ -741,6 +357,20 @@ 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.
@@ -753,8 +383,11 @@ const char *rte_get_tx_ol_flag_name(uint64_t mask);
 
 /* 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 */
 
@@ -767,26 +400,28 @@ 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. */
 
@@ -800,6 +435,7 @@ struct rte_mbuf {
         * would have RTE_PTYPE_L2_ETHER and not RTE_PTYPE_L2_VLAN because the
         * vlan is stripped from the data.
         */
+       RTE_STD_C11
        union {
                uint32_t packet_type; /**< L2/L3/L4 and tunnel information. */
                struct {
@@ -821,6 +457,7 @@ struct rte_mbuf {
        union {
                uint32_t rss;     /**< RSS hash result if RSS enabled */
                struct {
+                       RTE_STD_C11
                        union {
                                struct {
                                        uint16_t hash;
@@ -845,9 +482,11 @@ struct rte_mbuf {
        /** 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_min_aligned;
 
+       RTE_STD_C11
        union {
                void *userdata;   /**< Can be used for external metadata */
                uint64_t udata64; /**< Allow 8-byte userdata on 32-bit */
@@ -857,10 +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 */
@@ -1133,6 +777,11 @@ rte_mbuf_sanity_check(const struct rte_mbuf *m, int is_header);
  * 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.
  * @return
@@ -1147,35 +796,47 @@ static inline struct rte_mbuf *rte_mbuf_raw_alloc(struct rte_mempool *mp)
        if (rte_mempool_get(mp, &mb) < 0)
                return NULL;
        m = (struct rte_mbuf *)mb;
-       RTE_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(m) == 0);
-       rte_mbuf_refcnt_set(m, 1);
+       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;
 }
 
-/* compat with older versions */
-__rte_deprecated static inline struct rte_mbuf *
-__rte_mbuf_raw_alloc(struct rte_mempool *mp)
-{
-       return rte_mbuf_raw_alloc(mp);
-}
-
 /**
- * @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_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 */
 
 /**
@@ -1184,14 +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
@@ -1265,14 +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
@@ -1287,7 +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.
  *
@@ -1295,8 +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);
 
@@ -1304,8 +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.
@@ -1381,6 +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.
  *
@@ -1401,8 +1075,7 @@ static inline void rte_pktmbuf_reset(struct rte_mbuf *m)
 
        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);
@@ -1520,7 +1193,6 @@ static inline void rte_pktmbuf_attach(struct rte_mbuf *mi, struct rte_mbuf *m)
        mi->buf_addr = m->buf_addr;
        mi->buf_len = m->buf_len;
 
-       mi->next = m->next;
        mi->data_off = m->data_off;
        mi->data_len = m->data_len;
        mi->port = m->port;
@@ -1566,28 +1238,75 @@ static inline void rte_pktmbuf_detach(struct rte_mbuf *m)
        m->buf_addr = (char *)m + mbuf_size;
        m->buf_physaddr = rte_mempool_virt2phy(mp, m) + mbuf_size;
        m->buf_len = (uint16_t)buf_len;
-       m->data_off = RTE_MIN(RTE_PKTMBUF_HEADROOM, (uint16_t)m->buf_len);
+       rte_pktmbuf_reset_headroom(m);
        m->data_len = 0;
        m->ol_flags = 0;
 
-       if (rte_mbuf_refcnt_update(md, -1) == 0)
-               __rte_mbuf_raw_free(md);
+       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);
 
-       if (likely(rte_mbuf_refcnt_update(m, -1) == 0)) {
-               /* if this is an indirect mbuf, it is detached. */
+       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) {
+
+
                if (RTE_MBUF_INDIRECT(m))
                        rte_pktmbuf_detach(m);
+
+               if (m->next != NULL) {
+                       m->next = NULL;
+                       m->nb_segs = 1;
+               }
+               rte_mbuf_refcnt_set(m, 1);
+
                return m;
        }
        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);
+}
+
 /**
  * Free a segment of a packet mbuf into its original mempool.
  *
@@ -1600,10 +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);
 }
 
 /**
@@ -1954,6 +1672,41 @@ static inline int rte_pktmbuf_is_contiguous(const struct rte_mbuf *m)
        return !!(m->nb_segs == 1);
 }
 
+/**
+ * @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.
  *
@@ -1993,7 +1746,109 @@ static inline int rte_pktmbuf_chain(struct rte_mbuf *head, struct rte_mbuf *tail
 }
 
 /**
- * Dump an mbuf structure to the console.
+ * 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).