mbuf: support dynamic fields and flags
[dpdk.git] / lib / librte_mbuf / rte_mbuf.h
index 50a7378..92d8197 100644 (file)
 #include <rte_atomic.h>
 #include <rte_prefetch.h>
 #include <rte_branch_prediction.h>
+#include <rte_byteorder.h>
 #include <rte_mbuf_ptype.h>
+#include <rte_mbuf_core.h>
 
 #ifdef __cplusplus
 extern "C" {
 #endif
 
-/*
- * 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 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().
- */
-
-/**
- * The RX packet is a 802.1q VLAN packet, and the tci has been
- * saved in in mbuf->vlan_tci.
- * If the flag PKT_RX_VLAN_STRIPPED is also present, the VLAN
- * header has been stripped from mbuf data, else it is still
- * present.
- */
-#define PKT_RX_VLAN          (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. */
-
-/**
- * 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.
- * When PKT_RX_VLAN_STRIPPED is set, PKT_RX_VLAN must also be set.
- */
-#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_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.
- * When PKT_RX_QINQ_STRIPPED is set, the flags (PKT_RX_VLAN |
- * PKT_RX_VLAN_STRIPPED | PKT_RX_QINQ) must also be set.
- */
-#define PKT_RX_QINQ_STRIPPED (1ULL << 15)
-
-/**
- * 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)
-
-/**
- * Indicate that the timestamp field in the mbuf is valid.
- */
-#define PKT_RX_TIMESTAMP     (1ULL << 17)
-
-/**
- * Indicate that security offload processing was applied on the RX packet.
- */
-#define PKT_RX_SEC_OFFLOAD             (1ULL << 18)
-
-/**
- * Indicate that security offload processing failed on the RX packet.
- */
-#define PKT_RX_SEC_OFFLOAD_FAILED      (1ULL << 19)
-
-/**
- * The RX packet is a double VLAN, and the outer tci has been
- * saved in in mbuf->vlan_tci_outer. If PKT_RX_QINQ set, PKT_RX_VLAN
- * also should be set and inner tci should be saved to mbuf->vlan_tci.
- * If the flag PKT_RX_QINQ_STRIPPED is also present, both VLANs
- * headers have been stripped from mbuf data, else they are still
- * present.
- */
-#define PKT_RX_QINQ          (1ULL << 20)
-
-/* add new RX flags here */
-
-/* add new TX flags here */
-
-/**
- * UDP Fragmentation Offload flag. This flag is used for enabling UDP
- * fragmentation in SW or in HW. When use UFO, mbuf->tso_segsz is used
- * to store the MSS of UDP fragments.
- */
-#define PKT_TX_UDP_SEG (1ULL << 42)
-
-/**
- * Request security offload processing on the TX packet.
- */
-#define PKT_TX_SEC_OFFLOAD             (1ULL << 43)
-
-/**
- * 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.
- * The tunnel type must be specified for TSO or checksum on the inner part
- * of tunnel packets.
- * These flags can be used with PKT_TX_TCP_SEG for TSO, or PKT_TX_xxx_CKSUM.
- * The mbuf fields for inner and outer header lengths are required:
- * outer_l2_len, outer_l3_len, l2_len, l3_len, l4_len and tso_segsz for TSO.
- */
-#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)
-/** TX packet with MPLS-in-UDP RFC 7510 header. */
-#define PKT_TX_TUNNEL_MPLSINUDP (0x5ULL << 45)
-#define PKT_TX_TUNNEL_VXLAN_GPE (0x6ULL << 45)
-/**
- * Generic IP encapsulated tunnel type, used for TSO and checksum offload.
- * It can be used for tunnels which are not standards or listed above.
- * It is preferred to use specific tunnel flags like PKT_TX_TUNNEL_GRE
- * or PKT_TX_TUNNEL_IPIP if possible.
- * The ethdev must be configured with DEV_TX_OFFLOAD_IP_TNL_TSO.
- * Outer and inner checksums are done according to the existing flags like
- * PKT_TX_xxx_CKSUM.
- * Specific tunnel headers that contain payload length, sequence id
- * or checksum are not expected to be updated.
- */
-#define PKT_TX_TUNNEL_IP (0xDULL << 45)
-/**
- * Generic UDP encapsulated tunnel type, used for TSO and checksum offload.
- * UDP tunnel type implies outer IP layer.
- * It can be used for tunnels which are not standards or listed above.
- * It is preferred to use specific tunnel flags like PKT_TX_TUNNEL_VXLAN
- * if possible.
- * The ethdev must be configured with DEV_TX_OFFLOAD_UDP_TNL_TSO.
- * Outer and inner checksums are done according to the existing flags like
- * PKT_TX_xxx_CKSUM.
- * Specific tunnel headers that contain payload length, sequence id
- * or checksum are not expected to be updated.
- */
-#define PKT_TX_TUNNEL_UDP (0xEULL << 45)
-/* add new TX TUNNEL type here */
-#define PKT_TX_TUNNEL_MASK    (0xFULL << 45)
-
-/**
- * Second VLAN insertion (QinQ) flag.
- */
-#define PKT_TX_QINQ        (1ULL << 49)   /**< TX packet with double VLAN inserted. */
-/* this old name is deprecated */
-#define PKT_TX_QINQ_PKT    PKT_TX_QINQ
-
-/**
- * TCP segmentation offload. To enable this offload feature for a
- * packet to be transmitted on hardware supporting TSO:
- *  - set the PKT_TX_TCP_SEG flag in mbuf->ol_flags (this flag implies
- *    PKT_TX_TCP_CKSUM)
- *  - set the flag PKT_TX_IPV4 or PKT_TX_IPV6
- *  - if it's IPv4, set the PKT_TX_IP_CKSUM flag
- *  - fill the mbuf offload information: l2_len, l3_len, l4_len, tso_segsz
- */
-#define PKT_TX_TCP_SEG       (1ULL << 50)
-
-#define PKT_TX_IEEE1588_TMST (1ULL << 51) /**< TX IEEE1588 packet to timestamp. */
-
-/**
- * Bits 52+53 used for L4 packet type with checksum enabled: 00: Reserved,
- * 01: TCP checksum, 10: SCTP checksum, 11: UDP checksum. To use hardware
- * L4 checksum offload, the user needs to:
- *  - fill l2_len and l3_len in mbuf
- *  - set the flags PKT_TX_TCP_CKSUM, PKT_TX_SCTP_CKSUM or PKT_TX_UDP_CKSUM
- *  - set the flag PKT_TX_IPV4 or PKT_TX_IPV6
- */
-#define PKT_TX_L4_NO_CKSUM   (0ULL << 52) /**< Disable L4 cksum of TX pkt. */
-#define PKT_TX_TCP_CKSUM     (1ULL << 52) /**< TCP cksum of TX pkt. computed by NIC. */
-#define PKT_TX_SCTP_CKSUM    (2ULL << 52) /**< SCTP cksum of TX pkt. computed by NIC. */
-#define PKT_TX_UDP_CKSUM     (3ULL << 52) /**< UDP cksum of TX pkt. computed by NIC. */
-#define PKT_TX_L4_MASK       (3ULL << 52) /**< Mask for L4 cksum offload request. */
-
-/**
- * Offload the IP checksum in the hardware. The flag PKT_TX_IPV4 should
- * also be set by the application, although a PMD will only check
- * PKT_TX_IP_CKSUM.
- *  - fill the mbuf offload information: l2_len, l3_len
- */
-#define PKT_TX_IP_CKSUM      (1ULL << 54)
-
-/**
- * Packet is IPv4. This flag must be set when using any offload feature
- * (TSO, L3 or L4 checksum) to tell the NIC that the packet is an IPv4
- * packet. If the packet is a tunneled packet, this flag is related to
- * the inner headers.
- */
-#define PKT_TX_IPV4          (1ULL << 55)
-
-/**
- * Packet is IPv6. This flag must be set when using an offload feature
- * (TSO or L4 checksum) to tell the NIC that the packet is an IPv6
- * packet. If the packet is a tunneled packet, this flag is related to
- * the inner headers.
- */
-#define PKT_TX_IPV6          (1ULL << 56)
-
-/**
- * TX packet is a 802.1q VLAN packet.
- */
-#define PKT_TX_VLAN          (1ULL << 57)
-/* this old name is deprecated */
-#define PKT_TX_VLAN_PKT      PKT_TX_VLAN
-
-/**
- * Offload the IP checksum of an external header in the hardware. The
- * flag PKT_TX_OUTER_IPV4 should also be set by the application, although
- * a PMD will only check PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM.
- *  - fill the mbuf offload information: outer_l2_len, outer_l3_len
- */
-#define PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM   (1ULL << 58)
-
-/**
- * Packet outer header is IPv4. This flag must be set when using any
- * outer offload feature (L3 or L4 checksum) to tell the NIC that the
- * outer header of the tunneled packet is an IPv4 packet.
- */
-#define PKT_TX_OUTER_IPV4   (1ULL << 59)
-
-/**
- * Packet outer header is IPv6. This flag must be set when using any
- * outer offload feature (L4 checksum) to tell the NIC that the outer
- * header of the tunneled packet is an IPv6 packet.
- */
-#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_OUTER_IPV6 |      \
-               PKT_TX_OUTER_IPV4 |      \
-               PKT_TX_OUTER_IP_CKSUM |  \
-               PKT_TX_VLAN_PKT |        \
-               PKT_TX_IPV6 |            \
-               PKT_TX_IPV4 |            \
-               PKT_TX_IP_CKSUM |        \
-               PKT_TX_L4_MASK |         \
-               PKT_TX_IEEE1588_TMST |   \
-               PKT_TX_TCP_SEG |         \
-               PKT_TX_QINQ_PKT |        \
-               PKT_TX_TUNNEL_MASK |     \
-               PKT_TX_MACSEC |          \
-               PKT_TX_SEC_OFFLOAD |    \
-               PKT_TX_UDP_SEG)
-
-/**
- * Mbuf having an external buffer attached. shinfo in mbuf must be filled.
- */
-#define EXT_ATTACHED_MBUF    (1ULL << 61)
-
-#define IND_ATTACHED_MBUF    (1ULL << 62) /**< Indirect attached mbuf */
-
-/** Alignment constraint of mbuf private area. */
-#define RTE_MBUF_PRIV_ALIGN 8
-
 /**
  * Get the name of a RX offload flag
  *
@@ -411,218 +98,6 @@ const char *rte_get_tx_ol_flag_name(uint64_t mask);
  */
 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 */
-
-/**
- * The generic rte_mbuf, containing a packet mbuf.
- */
-struct rte_mbuf {
-       MARKER cacheline0;
-
-       void *buf_addr;           /**< Virtual address of segment buffer. */
-       /**
-        * Physical address of segment buffer.
-        * Force alignment to 8-bytes, so as to ensure we have the exact
-        * same mbuf cacheline0 layout for 32-bit and 64-bit. This makes
-        * working on vector drivers easier.
-        */
-       RTE_STD_C11
-       union {
-               rte_iova_t buf_iova;
-               rte_iova_t buf_physaddr; /**< deprecated */
-       } __rte_aligned(sizeof(rte_iova_t));
-
-       /* next 8 bytes are initialised on RX descriptor rearm */
-       MARKER64 rearm_data;
-       uint16_t data_off;
-
-       /**
-        * 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 */
-       };
-       uint16_t nb_segs;         /**< Number of segments. */
-
-       /** Input port (16 bits to support more than 256 virtual ports).
-        * The event eth Tx adapter uses this field to specify the output port.
-        */
-       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 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.
-        */
-       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. */
-                       RTE_STD_C11
-                       union {
-                               uint8_t inner_esp_next_proto;
-                               /**< ESP next protocol type, valid if
-                                * RTE_PTYPE_TUNNEL_ESP tunnel type is set
-                                * on both Tx and Rx.
-                                */
-                               __extension__
-                               struct {
-                                       uint8_t inner_l2_type:4;
-                                       /**< Inner L2 type. */
-                                       uint8_t inner_l3_type:4;
-                                       /**< Inner L3 type. */
-                               };
-                       };
-                       uint32_t inner_l4_type:4; /**< Inner L4 type. */
-               };
-       };
-
-       uint32_t pkt_len;         /**< Total pkt len: sum of all segments. */
-       uint16_t data_len;        /**< Amount of data in segment buffer. */
-       /** VLAN TCI (CPU order), valid if PKT_RX_VLAN 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;
-                                       uint16_t id;
-                               };
-                               uint32_t lo;
-                               /**< Second 4 flexible bytes */
-                       };
-                       uint32_t hi;
-                       /**< First 4 flexible bytes or FD ID, dependent on
-                            PKT_RX_FDIR_* flag in ol_flags. */
-               } fdir;           /**< Filter identifier if FDIR enabled */
-               struct {
-                       uint32_t lo;
-                       uint32_t hi;
-                       /**< The event eth Tx adapter uses this field to store
-                        * Tx queue id. @see rte_event_eth_tx_adapter_txq_set()
-                        */
-               } sched;          /**< Hierarchical scheduler */
-               uint32_t usr;     /**< User defined tags. See rte_distributor_process() */
-       } hash;                   /**< hash information */
-
-       /** Outer VLAN TCI (CPU order), valid if PKT_RX_QINQ is set. */
-       uint16_t vlan_tci_outer;
-
-       uint16_t buf_len;         /**< Length of segment buffer. */
-
-       /** Valid if PKT_RX_TIMESTAMP is set. The unit and time reference
-        * are not normalized but are always the same for a given port.
-        */
-       uint64_t timestamp;
-
-       /* 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 */
-       };
-
-       struct rte_mempool *pool; /**< Pool from which mbuf was allocated. */
-       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 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 */
-
-                       /* fields for TX offloading of tunnels */
-                       uint64_t outer_l3_len:9; /**< Outer L3 (IP) Hdr Length. */
-                       uint64_t outer_l2_len:7; /**< Outer L2 (MAC) Hdr Length. */
-
-                       /* 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;
-
-       /** Sequence number. See also rte_reorder_insert(). */
-       uint32_t seqn;
-
-       /** Shared data for external buffer attached to mbuf. See
-        * rte_pktmbuf_attach_extbuf().
-        */
-       struct rte_mbuf_ext_shared_info *shinfo;
-
-} __rte_cache_aligned;
-
-/**
- * Function typedef of callback to free externally attached buffer.
- */
-typedef void (*rte_mbuf_extbuf_free_callback_t)(void *addr, void *opaque);
-
-/**
- * Shared data at the end of an external buffer.
- */
-struct rte_mbuf_ext_shared_info {
-       rte_mbuf_extbuf_free_callback_t free_cb; /**< Free callback function */
-       void *fcb_opaque;                        /**< Free callback argument */
-       rte_atomic16_t refcnt_atomic;        /**< Atomically accessed refcnt */
-};
-
-/**< Maximum number of nb_segs allowed. */
-#define RTE_MBUF_MAX_NB_SEGS   UINT16_MAX
-
 /**
  * Prefetch the first part of the mbuf
  *
@@ -724,7 +199,64 @@ rte_mbuf_from_indirect(struct rte_mbuf *mi)
 }
 
 /**
- * Return the buffer address embedded in the given mbuf.
+ * Return address of buffer embedded in the given mbuf.
+ *
+ * The return value shall be same as mb->buf_addr if the mbuf is already
+ * initialized and direct. However, this API is useful if mempool of the
+ * mbuf is already known because it doesn't need to access mbuf contents in
+ * order to get the mempool pointer.
+ *
+ * @warning
+ * @b EXPERIMENTAL: This API may change without prior notice.
+ * This will be used by rte_mbuf_to_baddr() which has redundant code once
+ * experimental tag is removed.
+ *
+ * @param mb
+ *   The pointer to the mbuf.
+ * @param mp
+ *   The pointer to the mempool of the mbuf.
+ * @return
+ *   The pointer of the mbuf buffer.
+ */
+__rte_experimental
+static inline char *
+rte_mbuf_buf_addr(struct rte_mbuf *mb, struct rte_mempool *mp)
+{
+       return (char *)mb + sizeof(*mb) + rte_pktmbuf_priv_size(mp);
+}
+
+/**
+ * Return the default address of the beginning of the mbuf data.
+ *
+ * @warning
+ * @b EXPERIMENTAL: This API may change without prior notice.
+ *
+ * @param mb
+ *   The pointer to the mbuf.
+ * @return
+ *   The pointer of the beginning of the mbuf data.
+ */
+__rte_experimental
+static inline char *
+rte_mbuf_data_addr_default(__rte_unused struct rte_mbuf *mb)
+{
+       /* gcc complains about calling this experimental function even
+        * when not using it. Hide it with ALLOW_EXPERIMENTAL_API.
+        */
+#ifdef ALLOW_EXPERIMENTAL_API
+       return rte_mbuf_buf_addr(mb, mb->pool) + RTE_PKTMBUF_HEADROOM;
+#else
+       return NULL;
+#endif
+}
+
+/**
+ * Return address of buffer embedded in the given mbuf.
+ *
+ * @note: Accessing mempool pointer of a mbuf is expensive because the
+ * pointer is stored in the 2nd cache line of mbuf. If mempool is known, it
+ * is better not to reference the mempool pointer in mbuf but calling
+ * rte_mbuf_buf_addr() would be more efficient.
  *
  * @param md
  *   The pointer to the mbuf.
@@ -734,9 +266,13 @@ rte_mbuf_from_indirect(struct rte_mbuf *mi)
 static inline char *
 rte_mbuf_to_baddr(struct rte_mbuf *md)
 {
+#ifdef ALLOW_EXPERIMENTAL_API
+       return rte_mbuf_buf_addr(md, md->pool);
+#else
        char *buffer_addr;
        buffer_addr = (char *)md + sizeof(*md) + rte_pktmbuf_priv_size(md->pool);
        return buffer_addr;
+#endif
 }
 
 /**
@@ -751,43 +287,13 @@ rte_mbuf_to_baddr(struct rte_mbuf *md)
  * @return
  *   The starting address of the private data area of the given mbuf.
  */
-static inline void * __rte_experimental
+__rte_experimental
+static inline void *
 rte_mbuf_to_priv(struct rte_mbuf *m)
 {
        return RTE_PTR_ADD(m, sizeof(struct rte_mbuf));
 }
 
-/**
- * Returns TRUE if given mbuf is cloned by mbuf indirection, or FALSE
- * otherwise.
- *
- * If a mbuf has its data in another mbuf and references it by mbuf
- * indirection, this mbuf can be defined as a cloned mbuf.
- */
-#define RTE_MBUF_CLONED(mb)     ((mb)->ol_flags & IND_ATTACHED_MBUF)
-
-/**
- * Deprecated.
- * Use RTE_MBUF_CLONED().
- */
-#define RTE_MBUF_INDIRECT(mb)   RTE_MBUF_CLONED(mb)
-
-/**
- * Returns TRUE if given mbuf has an external buffer, or FALSE otherwise.
- *
- * External buffer is a user-provided anonymous buffer.
- */
-#define RTE_MBUF_HAS_EXTBUF(mb) ((mb)->ol_flags & EXT_ATTACHED_MBUF)
-
-/**
- * Returns TRUE if given mbuf is direct, or FALSE otherwise.
- *
- * If a mbuf embeds its own data after the rte_mbuf structure, this mbuf
- * can be defined as a direct mbuf.
- */
-#define RTE_MBUF_DIRECT(mb) \
-       (!((mb)->ol_flags & (IND_ATTACHED_MBUF | EXT_ATTACHED_MBUF)))
-
 /**
  * Private data in case of pktmbuf pool.
  *
@@ -860,7 +366,7 @@ 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
+        * call it in the case where we know we are the unique 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.
@@ -988,6 +494,29 @@ rte_mbuf_ext_refcnt_update(struct rte_mbuf_ext_shared_info *shinfo,
 void
 rte_mbuf_sanity_check(const struct rte_mbuf *m, int is_header);
 
+/**
+ * Sanity checks on a mbuf.
+ *
+ * Almost like rte_mbuf_sanity_check(), but this function gives the reason
+ * if corruption is detected rather than panic.
+ *
+ * @param m
+ *   The mbuf to be checked.
+ * @param is_header
+ *   True if the mbuf is a packet header, false if it is a sub-segment
+ *   of a packet (in this case, some fields like nb_segs are not checked)
+ * @param reason
+ *   A reference to a string pointer where to store the reason why a mbuf is
+ *   considered invalid.
+ * @return
+ *   - 0 if no issue has been found, reason is left untouched.
+ *   - -1 if a problem is detected, reason then points to a string describing
+ *     the reason why the mbuf is deemed invalid.
+ */
+__rte_experimental
+int rte_mbuf_check(const struct rte_mbuf *m, int is_header,
+                  const char **reason);
+
 #define MBUF_RAW_ALLOC_CHECK(m) do {                           \
        RTE_ASSERT(rte_mbuf_refcnt_read(m) == 1);               \
        RTE_ASSERT((m)->next == NULL);                          \
@@ -1233,7 +762,7 @@ static inline void rte_pktmbuf_reset_headroom(struct rte_mbuf *m)
  * The given mbuf must have only one segment.
  *
  * @param m
- *   The packet mbuf to be resetted.
+ *   The packet mbuf to be reset.
  */
 #define MBUF_INVALID_PORT UINT16_MAX
 
@@ -1406,7 +935,7 @@ rte_pktmbuf_ext_shinfo_init_helper(void *buf_addr, uint16_t *buf_len,
  * ``rte_pktmbuf_detach()``.
  *
  * Memory for shared data must be provided and user must initialize all of
- * the content properly, escpecially free callback and refcnt. The pointer
+ * the content properly, especially free callback and refcnt. The pointer
  * of shared data will be stored in m->shinfo.
  * ``rte_pktmbuf_ext_shinfo_init_helper`` can help to simply spare a few
  * bytes at the end of buffer for the shared data, store free callback and
@@ -1431,13 +960,6 @@ rte_pktmbuf_ext_shinfo_init_helper(void *buf_addr, uint16_t *buf_len,
  *   attached with appropriate free callback and its IO address.
  * - Smaller metadata is required to maintain shared data such as refcnt.
  *
- * @warning
- * @b EXPERIMENTAL: This API may change without prior notice.
- * Once external buffer is enabled by allowing experimental API,
- * ``RTE_MBUF_DIRECT()`` and ``RTE_MBUF_INDIRECT()`` are no longer
- * exclusive. A mbuf can be considered direct if it is neither indirect nor
- * having external buffer.
- *
  * @param m
  *   The pointer to the mbuf.
  * @param buf_addr
@@ -1449,7 +971,7 @@ rte_pktmbuf_ext_shinfo_init_helper(void *buf_addr, uint16_t *buf_len,
  * @param shinfo
  *   User-provided memory for shared data of the external buffer.
  */
-static inline void __rte_experimental
+static inline void
 rte_pktmbuf_attach_extbuf(struct rte_mbuf *m, void *buf_addr,
        rte_iova_t buf_iova, uint16_t buf_len,
        struct rte_mbuf_ext_shared_info *shinfo)
@@ -1478,6 +1000,34 @@ rte_pktmbuf_attach_extbuf(struct rte_mbuf *m, void *buf_addr,
  */
 #define rte_pktmbuf_detach_extbuf(m) rte_pktmbuf_detach(m)
 
+/**
+ * Copy dynamic fields from msrc to mdst.
+ *
+ * @param mdst
+ *   The destination mbuf.
+ * @param msrc
+ *   The source mbuf.
+ */
+static inline void
+rte_mbuf_dynfield_copy(struct rte_mbuf *mdst, const struct rte_mbuf *msrc)
+{
+       memcpy(&mdst->dynfield1, msrc->dynfield1, sizeof(mdst->dynfield1));
+}
+
+/* internal */
+static inline void
+__rte_pktmbuf_copy_hdr(struct rte_mbuf *mdst, const struct rte_mbuf *msrc)
+{
+       mdst->port = msrc->port;
+       mdst->vlan_tci = msrc->vlan_tci;
+       mdst->vlan_tci_outer = msrc->vlan_tci_outer;
+       mdst->tx_offload = msrc->tx_offload;
+       mdst->hash = msrc->hash;
+       mdst->packet_type = msrc->packet_type;
+       mdst->timestamp = msrc->timestamp;
+       rte_mbuf_dynfield_copy(mdst, msrc);
+}
+
 /**
  * Attach packet mbuf to another packet mbuf.
  *
@@ -1515,23 +1065,17 @@ static inline void rte_pktmbuf_attach(struct rte_mbuf *mi, struct rte_mbuf *m)
                mi->ol_flags = m->ol_flags | IND_ATTACHED_MBUF;
        }
 
-       mi->buf_iova = m->buf_iova;
-       mi->buf_addr = m->buf_addr;
-       mi->buf_len = m->buf_len;
+       __rte_pktmbuf_copy_hdr(mi, m);
 
        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->buf_iova = m->buf_iova;
+       mi->buf_addr = m->buf_addr;
+       mi->buf_len = m->buf_len;
 
        mi->next = NULL;
        mi->pkt_len = mi->data_len;
        mi->nb_segs = 1;
-       mi->packet_type = m->packet_type;
-       mi->timestamp = m->timestamp;
 
        __rte_mbuf_sanity_check(mi, 1);
        __rte_mbuf_sanity_check(m, 0);
@@ -1565,7 +1109,7 @@ __rte_pktmbuf_free_direct(struct rte_mbuf *m)
 {
        struct rte_mbuf *md;
 
-       RTE_ASSERT(RTE_MBUF_INDIRECT(m));
+       RTE_ASSERT(RTE_MBUF_CLONED(m));
 
        md = rte_mbuf_from_indirect(m);
 
@@ -1702,7 +1246,22 @@ static inline void rte_pktmbuf_free(struct rte_mbuf *m)
 }
 
 /**
- * Creates a "clone" of the given packet mbuf.
+ * Free a bulk of packet mbufs back into their original mempools.
+ *
+ * Free a bulk of mbufs, and all their segments in case of chained buffers.
+ * Each segment is added back into its original mempool.
+ *
+ *  @param mbufs
+ *    Array of pointers to packet mbufs.
+ *    The array may contain NULL pointers.
+ *  @param count
+ *    Array size.
+ */
+__rte_experimental
+void rte_pktmbuf_free_bulk(struct rte_mbuf **mbufs, unsigned int count);
+
+/**
+ * Create a "clone" of the given packet mbuf.
  *
  * Walks through all segments of the given packet mbuf, and for each of them:
  *  - Creates a new packet mbuf from the given pool.
@@ -1718,42 +1277,34 @@ static inline void rte_pktmbuf_free(struct rte_mbuf *m)
  *   - The pointer to the new "clone" mbuf on success.
  *   - NULL if allocation fails.
  */
-static inline struct rte_mbuf *rte_pktmbuf_clone(struct rte_mbuf *md,
-               struct rte_mempool *mp)
-{
-       struct rte_mbuf *mc, *mi, **prev;
-       uint32_t pktlen;
-       uint16_t nseg;
-
-       if (unlikely ((mc = rte_pktmbuf_alloc(mp)) == NULL))
-               return NULL;
-
-       mi = mc;
-       prev = &mi->next;
-       pktlen = md->pkt_len;
-       nseg = 0;
-
-       do {
-               nseg++;
-               rte_pktmbuf_attach(mi, md);
-               *prev = mi;
-               prev = &mi->next;
-       } while ((md = md->next) != NULL &&
-           (mi = rte_pktmbuf_alloc(mp)) != NULL);
-
-       *prev = NULL;
-       mc->nb_segs = nseg;
-       mc->pkt_len = pktlen;
-
-       /* Allocation of new indirect segment failed */
-       if (unlikely (mi == NULL)) {
-               rte_pktmbuf_free(mc);
-               return NULL;
-       }
+struct rte_mbuf *
+rte_pktmbuf_clone(struct rte_mbuf *md, struct rte_mempool *mp);
 
-       __rte_mbuf_sanity_check(mc, 1);
-       return mc;
-}
+/**
+ * Create a full copy of a given packet mbuf.
+ *
+ * Copies all the data from a given packet mbuf to a newly allocated
+ * set of mbufs. The private data are is not copied.
+ *
+ * @param m
+ *   The packet mbuf to be copiedd.
+ * @param mp
+ *   The mempool from which the "clone" mbufs are allocated.
+ * @param offset
+ *   The number of bytes to skip before copying.
+ *   If the mbuf does not have that many bytes, it is an error
+ *   and NULL is returned.
+ * @param length
+ *   The upper limit on bytes to copy.  Passing UINT32_MAX
+ *   means all data (after offset).
+ * @return
+ *   - The pointer to the new "clone" mbuf on success.
+ *   - NULL if allocation fails.
+ */
+__rte_experimental
+struct rte_mbuf *
+rte_pktmbuf_copy(const struct rte_mbuf *m, struct rte_mempool *mp,
+                uint32_t offset, uint32_t length);
 
 /**
  * Adds given value to the refcnt of all packet mbuf segments.
@@ -1820,62 +1371,10 @@ static inline struct rte_mbuf *rte_pktmbuf_lastseg(struct rte_mbuf *m)
        return m;
 }
 
-/**
- * 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 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) rte_pktmbuf_mtod_offset(m, t, 0)
-
-/**
- * A macro that returns the IO 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_iova_offset(m, o) \
-       (rte_iova_t)((m)->buf_iova + (m)->data_off + (o))
-
 /* deprecated */
 #define rte_pktmbuf_mtophys_offset(m, o) \
        rte_pktmbuf_iova_offset(m, o)
 
-/**
- * A macro that returns the IO address that points to the start of the
- * data in the mbuf
- *
- * @param m
- *   The packet mbuf.
- */
-#define rte_pktmbuf_iova(m) rte_pktmbuf_iova_offset(m, 0)
-
 /* deprecated */
 #define rte_pktmbuf_mtophys(m) rte_pktmbuf_iova(m)
 
@@ -2114,6 +1613,43 @@ static inline int rte_pktmbuf_chain(struct rte_mbuf *head, struct rte_mbuf *tail
        return 0;
 }
 
+/*
+ * @warning
+ * @b EXPERIMENTAL: This API may change without prior notice.
+ *
+ * For given input values generate raw tx_offload value.
+ * Note that it is caller responsibility to make sure that input parameters
+ * don't exceed maximum bit-field values.
+ * @param il2
+ *   l2_len value.
+ * @param il3
+ *   l3_len value.
+ * @param il4
+ *   l4_len value.
+ * @param tso
+ *   tso_segsz value.
+ * @param ol3
+ *   outer_l3_len value.
+ * @param ol2
+ *   outer_l2_len value.
+ * @param unused
+ *   unused value.
+ * @return
+ *   raw tx_offload value.
+ */
+static __rte_always_inline uint64_t
+rte_mbuf_tx_offload(uint64_t il2, uint64_t il3, uint64_t il4, uint64_t tso,
+       uint64_t ol3, uint64_t ol2, uint64_t unused)
+{
+       return il2 << RTE_MBUF_L2_LEN_OFS |
+               il3 << RTE_MBUF_L3_LEN_OFS |
+               il4 << RTE_MBUF_L4_LEN_OFS |
+               tso << RTE_MBUF_TSO_SEGSZ_OFS |
+               ol3 << RTE_MBUF_OUTL3_LEN_OFS |
+               ol2 << RTE_MBUF_OUTL2_LEN_OFS |
+               unused << RTE_MBUF_TXOFLD_UNUSED_OFS;
+}
+
 /**
  * Validate general requirements for Tx offload in mbuf.
  *
@@ -2128,23 +1664,11 @@ 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)
-               /* NB: elaborating the addition like this instead of using
-                *     += gives the result uint64_t type instead of int,
-                *     avoiding compiler warnings on gcc 8.1 at least */
-               inner_l3_offset = 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;
@@ -2169,6 +1693,11 @@ rte_validate_tx_offload(const struct rte_mbuf *m)
        return 0;
 }
 
+/**
+ * @internal used by rte_pktmbuf_linearize().
+ */
+int __rte_pktmbuf_linearize(struct rte_mbuf *mbuf);
+
 /**
  * Linearize data in mbuf.
  *
@@ -2184,40 +1713,9 @@ rte_validate_tx_offload(const struct rte_mbuf *m)
 static inline int
 rte_pktmbuf_linearize(struct rte_mbuf *mbuf)
 {
-       size_t 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;
+       return __rte_pktmbuf_linearize(mbuf);
 }
 
 /**
@@ -2236,6 +1734,109 @@ rte_pktmbuf_linearize(struct rte_mbuf *mbuf)
  */
 void rte_pktmbuf_dump(FILE *f, const struct rte_mbuf *m, unsigned dump_len);
 
+/**
+ * Get the value of mbuf sched queue_id field.
+ */
+static inline uint32_t
+rte_mbuf_sched_queue_get(const struct rte_mbuf *m)
+{
+       return m->hash.sched.queue_id;
+}
+
+/**
+ * Get the value of mbuf sched traffic_class field.
+ */
+static inline uint8_t
+rte_mbuf_sched_traffic_class_get(const struct rte_mbuf *m)
+{
+       return m->hash.sched.traffic_class;
+}
+
+/**
+ * Get the value of mbuf sched color field.
+ */
+static inline uint8_t
+rte_mbuf_sched_color_get(const struct rte_mbuf *m)
+{
+       return m->hash.sched.color;
+}
+
+/**
+ * Get the values of mbuf sched queue_id, traffic_class and color.
+ *
+ * @param m
+ *   Mbuf to read
+ * @param queue_id
+ *  Returns the queue id
+ * @param traffic_class
+ *  Returns the traffic class id
+ * @param color
+ *  Returns the colour id
+ */
+static inline void
+rte_mbuf_sched_get(const struct rte_mbuf *m, uint32_t *queue_id,
+                       uint8_t *traffic_class,
+                       uint8_t *color)
+{
+       struct rte_mbuf_sched sched = m->hash.sched;
+
+       *queue_id = sched.queue_id;
+       *traffic_class = sched.traffic_class;
+       *color = sched.color;
+}
+
+/**
+ * Set the mbuf sched queue_id to the defined value.
+ */
+static inline void
+rte_mbuf_sched_queue_set(struct rte_mbuf *m, uint32_t queue_id)
+{
+       m->hash.sched.queue_id = queue_id;
+}
+
+/**
+ * Set the mbuf sched traffic_class id to the defined value.
+ */
+static inline void
+rte_mbuf_sched_traffic_class_set(struct rte_mbuf *m, uint8_t traffic_class)
+{
+       m->hash.sched.traffic_class = traffic_class;
+}
+
+/**
+ * Set the mbuf sched color id to the defined value.
+ */
+static inline void
+rte_mbuf_sched_color_set(struct rte_mbuf *m, uint8_t color)
+{
+       m->hash.sched.color = color;
+}
+
+/**
+ * Set the mbuf sched queue_id, traffic_class and color.
+ *
+ * @param m
+ *   Mbuf to set
+ * @param queue_id
+ *  Queue id value to be set
+ * @param traffic_class
+ *  Traffic class id value to be set
+ * @param color
+ *  Color id to be set
+ */
+static inline void
+rte_mbuf_sched_set(struct rte_mbuf *m, uint32_t queue_id,
+                       uint8_t traffic_class,
+                       uint8_t color)
+{
+       m->hash.sched = (struct rte_mbuf_sched){
+                               .queue_id = queue_id,
+                               .traffic_class = traffic_class,
+                               .color = color,
+                               .reserved = 0,
+                       };
+}
+
 #ifdef __cplusplus
 }
 #endif