]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/dev/netmap/netmap_kern.h
MFV r351500: Fix CLEAR_HASH macro to be usable as a single statement.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / dev / netmap / netmap_kern.h
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
3  *
4  * Copyright (C) 2011-2014 Matteo Landi, Luigi Rizzo
5  * Copyright (C) 2013-2016 Universita` di Pisa
6  * All rights reserved.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  *   1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *      notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  *   2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *      notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  *
17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
27  * SUCH DAMAGE.
28  */
29
30 /*
31  * $FreeBSD$
32  *
33  * The header contains the definitions of constants and function
34  * prototypes used only in kernelspace.
35  */
36
37 #ifndef _NET_NETMAP_KERN_H_
38 #define _NET_NETMAP_KERN_H_
39
40 #if defined(linux)
41
42 #if defined(CONFIG_NETMAP_EXTMEM)
43 #define WITH_EXTMEM
44 #endif
45 #if  defined(CONFIG_NETMAP_VALE)
46 #define WITH_VALE
47 #endif
48 #if defined(CONFIG_NETMAP_PIPE)
49 #define WITH_PIPES
50 #endif
51 #if defined(CONFIG_NETMAP_MONITOR)
52 #define WITH_MONITOR
53 #endif
54 #if defined(CONFIG_NETMAP_GENERIC)
55 #define WITH_GENERIC
56 #endif
57 #if defined(CONFIG_NETMAP_PTNETMAP)
58 #define WITH_PTNETMAP
59 #endif
60 #if defined(CONFIG_NETMAP_SINK)
61 #define WITH_SINK
62 #endif
63 #if defined(CONFIG_NETMAP_NULL)
64 #define WITH_NMNULL
65 #endif
66
67 #elif defined (_WIN32)
68 #define WITH_VALE       // comment out to disable VALE support
69 #define WITH_PIPES
70 #define WITH_MONITOR
71 #define WITH_GENERIC
72 #define WITH_NMNULL
73
74 #else   /* neither linux nor windows */
75 #define WITH_VALE       // comment out to disable VALE support
76 #define WITH_PIPES
77 #define WITH_MONITOR
78 #define WITH_GENERIC
79 #define WITH_PTNETMAP   /* ptnetmap guest support */
80 #define WITH_EXTMEM
81 #define WITH_NMNULL
82 #endif
83
84 #if defined(__FreeBSD__)
85 #include <sys/selinfo.h>
86
87 #define likely(x)       __builtin_expect((long)!!(x), 1L)
88 #define unlikely(x)     __builtin_expect((long)!!(x), 0L)
89 #define __user
90
91 #define NM_LOCK_T       struct mtx      /* low level spinlock, used to protect queues */
92
93 #define NM_MTX_T        struct sx       /* OS-specific mutex (sleepable) */
94 #define NM_MTX_INIT(m)          sx_init(&(m), #m)
95 #define NM_MTX_DESTROY(m)       sx_destroy(&(m))
96 #define NM_MTX_LOCK(m)          sx_xlock(&(m))
97 #define NM_MTX_SPINLOCK(m)      while (!sx_try_xlock(&(m))) ;
98 #define NM_MTX_UNLOCK(m)        sx_xunlock(&(m))
99 #define NM_MTX_ASSERT(m)        sx_assert(&(m), SA_XLOCKED)
100
101 #define NM_SELINFO_T    struct nm_selinfo
102 #define NM_SELRECORD_T  struct thread
103 #define MBUF_LEN(m)     ((m)->m_pkthdr.len)
104 #define MBUF_TXQ(m)     ((m)->m_pkthdr.flowid)
105 #define MBUF_TRANSMIT(na, ifp, m)       ((na)->if_transmit(ifp, m))
106 #define GEN_TX_MBUF_IFP(m)      ((m)->m_pkthdr.rcvif)
107
108 #define NM_ATOMIC_T     volatile int /* required by atomic/bitops.h */
109 /* atomic operations */
110 #include <machine/atomic.h>
111 #define NM_ATOMIC_TEST_AND_SET(p)       (!atomic_cmpset_acq_int((p), 0, 1))
112 #define NM_ATOMIC_CLEAR(p)              atomic_store_rel_int((p), 0)
113
114 #if __FreeBSD_version >= 1100030
115 #define WNA(_ifp)       (_ifp)->if_netmap
116 #else /* older FreeBSD */
117 #define WNA(_ifp)       (_ifp)->if_pspare[0]
118 #endif /* older FreeBSD */
119
120 #if __FreeBSD_version >= 1100005
121 struct netmap_adapter *netmap_getna(if_t ifp);
122 #endif
123
124 #if __FreeBSD_version >= 1100027
125 #define MBUF_REFCNT(m)          ((m)->m_ext.ext_count)
126 #define SET_MBUF_REFCNT(m, x)   (m)->m_ext.ext_count = x
127 #else
128 #define MBUF_REFCNT(m)          ((m)->m_ext.ref_cnt ? *((m)->m_ext.ref_cnt) : -1)
129 #define SET_MBUF_REFCNT(m, x)   *((m)->m_ext.ref_cnt) = x
130 #endif
131
132 #define MBUF_QUEUED(m)          1
133
134 struct nm_selinfo {
135         /* Support for select(2) and poll(2). */
136         struct selinfo si;
137         /* Support for kqueue(9). See comments in netmap_freebsd.c */
138         struct taskqueue *ntfytq;
139         struct task ntfytask;
140         struct mtx m;
141         char mtxname[32];
142         int kqueue_users;
143 };
144
145
146 struct hrtimer {
147     /* Not used in FreeBSD. */
148 };
149
150 #define NM_BNS_GET(b)
151 #define NM_BNS_PUT(b)
152
153 #elif defined (linux)
154
155 #define NM_LOCK_T       safe_spinlock_t // see bsd_glue.h
156 #define NM_SELINFO_T    wait_queue_head_t
157 #define MBUF_LEN(m)     ((m)->len)
158 #define MBUF_TRANSMIT(na, ifp, m)                                                       \
159         ({                                                                              \
160                 /* Avoid infinite recursion with generic. */                            \
161                 m->priority = NM_MAGIC_PRIORITY_TX;                                     \
162                 (((struct net_device_ops *)(na)->if_transmit)->ndo_start_xmit(m, ifp)); \
163                 0;                                                                      \
164         })
165
166 /* See explanation in nm_os_generic_xmit_frame. */
167 #define GEN_TX_MBUF_IFP(m)      ((struct ifnet *)skb_shinfo(m)->destructor_arg)
168
169 #define NM_ATOMIC_T     volatile long unsigned int
170
171 #define NM_MTX_T        struct mutex    /* OS-specific sleepable lock */
172 #define NM_MTX_INIT(m)  mutex_init(&(m))
173 #define NM_MTX_DESTROY(m)       do { (void)(m); } while (0)
174 #define NM_MTX_LOCK(m)          mutex_lock(&(m))
175 #define NM_MTX_UNLOCK(m)        mutex_unlock(&(m))
176 #define NM_MTX_ASSERT(m)        mutex_is_locked(&(m))
177
178 #ifndef DEV_NETMAP
179 #define DEV_NETMAP
180 #endif /* DEV_NETMAP */
181
182 #elif defined (__APPLE__)
183
184 #warning apple support is incomplete.
185 #define likely(x)       __builtin_expect(!!(x), 1)
186 #define unlikely(x)     __builtin_expect(!!(x), 0)
187 #define NM_LOCK_T       IOLock *
188 #define NM_SELINFO_T    struct selinfo
189 #define MBUF_LEN(m)     ((m)->m_pkthdr.len)
190
191 #elif defined (_WIN32)
192 #include "../../../WINDOWS/win_glue.h"
193
194 #define NM_SELRECORD_T          IO_STACK_LOCATION
195 #define NM_SELINFO_T            win_SELINFO             // see win_glue.h
196 #define NM_LOCK_T               win_spinlock_t  // see win_glue.h
197 #define NM_MTX_T                KGUARDED_MUTEX  /* OS-specific mutex (sleepable) */
198
199 #define NM_MTX_INIT(m)          KeInitializeGuardedMutex(&m);
200 #define NM_MTX_DESTROY(m)       do { (void)(m); } while (0)
201 #define NM_MTX_LOCK(m)          KeAcquireGuardedMutex(&(m))
202 #define NM_MTX_UNLOCK(m)        KeReleaseGuardedMutex(&(m))
203 #define NM_MTX_ASSERT(m)        assert(&m.Count>0)
204
205 //These linknames are for the NDIS driver
206 #define NETMAP_NDIS_LINKNAME_STRING             L"\\DosDevices\\NMAPNDIS"
207 #define NETMAP_NDIS_NTDEVICE_STRING             L"\\Device\\NMAPNDIS"
208
209 //Definition of internal driver-to-driver ioctl codes
210 #define NETMAP_KERNEL_XCHANGE_POINTERS          _IO('i', 180)
211 #define NETMAP_KERNEL_SEND_SHUTDOWN_SIGNAL      _IO_direct('i', 195)
212
213 typedef struct hrtimer{
214         KTIMER timer;
215         BOOLEAN active;
216         KDPC deferred_proc;
217 };
218
219 /* MSVC does not have likely/unlikely support */
220 #ifdef _MSC_VER
221 #define likely(x)       (x)
222 #define unlikely(x)     (x)
223 #else
224 #define likely(x)       __builtin_expect((long)!!(x), 1L)
225 #define unlikely(x)     __builtin_expect((long)!!(x), 0L)
226 #endif //_MSC_VER
227
228 #else
229
230 #error unsupported platform
231
232 #endif /* end - platform-specific code */
233
234 #ifndef _WIN32 /* support for emulated sysctl */
235 #define SYSBEGIN(x)
236 #define SYSEND
237 #endif /* _WIN32 */
238
239 #define NM_ACCESS_ONCE(x)       (*(volatile __typeof__(x) *)&(x))
240
241 #define NMG_LOCK_T              NM_MTX_T
242 #define NMG_LOCK_INIT()         NM_MTX_INIT(netmap_global_lock)
243 #define NMG_LOCK_DESTROY()      NM_MTX_DESTROY(netmap_global_lock)
244 #define NMG_LOCK()              NM_MTX_LOCK(netmap_global_lock)
245 #define NMG_UNLOCK()            NM_MTX_UNLOCK(netmap_global_lock)
246 #define NMG_LOCK_ASSERT()       NM_MTX_ASSERT(netmap_global_lock)
247
248 #if defined(__FreeBSD__)
249 #define nm_prerr_int    printf
250 #define nm_prinf_int    printf
251 #elif defined (_WIN32)
252 #define nm_prerr_int    DbgPrint
253 #define nm_prinf_int    DbgPrint
254 #elif defined(linux)
255 #define nm_prerr_int(fmt, arg...)    printk(KERN_ERR fmt, ##arg)
256 #define nm_prinf_int(fmt, arg...)    printk(KERN_INFO fmt, ##arg)
257 #endif
258
259 #define nm_prinf(format, ...)                                   \
260         do {                                                    \
261                 struct timeval __xxts;                          \
262                 microtime(&__xxts);                             \
263                 nm_prinf_int("%03d.%06d [%4d] %-25s " format "\n",\
264                 (int)__xxts.tv_sec % 1000, (int)__xxts.tv_usec, \
265                 __LINE__, __FUNCTION__, ##__VA_ARGS__);         \
266         } while (0)
267
268 #define nm_prerr(format, ...)                                   \
269         do {                                                    \
270                 struct timeval __xxts;                          \
271                 microtime(&__xxts);                             \
272                 nm_prerr_int("%03d.%06d [%4d] %-25s " format "\n",\
273                 (int)__xxts.tv_sec % 1000, (int)__xxts.tv_usec, \
274                 __LINE__, __FUNCTION__, ##__VA_ARGS__);         \
275         } while (0)
276
277 /* Disabled printf (used to be nm_prdis). */
278 #define nm_prdis(format, ...)
279
280 /* Rate limited, lps indicates how many per second. */
281 #define nm_prlim(lps, format, ...)                              \
282         do {                                                    \
283                 static int t0, __cnt;                           \
284                 if (t0 != time_second) {                        \
285                         t0 = time_second;                       \
286                         __cnt = 0;                              \
287                 }                                               \
288                 if (__cnt++ < lps)                              \
289                         nm_prinf(format, ##__VA_ARGS__);        \
290         } while (0)
291
292 struct netmap_adapter;
293 struct nm_bdg_fwd;
294 struct nm_bridge;
295 struct netmap_priv_d;
296 struct nm_bdg_args;
297
298 /* os-specific NM_SELINFO_T initialzation/destruction functions */
299 int nm_os_selinfo_init(NM_SELINFO_T *, const char *name);
300 void nm_os_selinfo_uninit(NM_SELINFO_T *);
301
302 const char *nm_dump_buf(char *p, int len, int lim, char *dst);
303
304 void nm_os_selwakeup(NM_SELINFO_T *si);
305 void nm_os_selrecord(NM_SELRECORD_T *sr, NM_SELINFO_T *si);
306
307 int nm_os_ifnet_init(void);
308 void nm_os_ifnet_fini(void);
309 void nm_os_ifnet_lock(void);
310 void nm_os_ifnet_unlock(void);
311
312 unsigned nm_os_ifnet_mtu(struct ifnet *ifp);
313
314 void nm_os_get_module(void);
315 void nm_os_put_module(void);
316
317 void netmap_make_zombie(struct ifnet *);
318 void netmap_undo_zombie(struct ifnet *);
319
320 /* os independent alloc/realloc/free */
321 void *nm_os_malloc(size_t);
322 void *nm_os_vmalloc(size_t);
323 void *nm_os_realloc(void *, size_t new_size, size_t old_size);
324 void nm_os_free(void *);
325 void nm_os_vfree(void *);
326
327 /* os specific attach/detach enter/exit-netmap-mode routines */
328 void nm_os_onattach(struct ifnet *);
329 void nm_os_ondetach(struct ifnet *);
330 void nm_os_onenter(struct ifnet *);
331 void nm_os_onexit(struct ifnet *);
332
333 /* passes a packet up to the host stack.
334  * If the packet is sent (or dropped) immediately it returns NULL,
335  * otherwise it links the packet to prev and returns m.
336  * In this case, a final call with m=NULL and prev != NULL will send up
337  * the entire chain to the host stack.
338  */
339 void *nm_os_send_up(struct ifnet *, struct mbuf *m, struct mbuf *prev);
340
341 int nm_os_mbuf_has_seg_offld(struct mbuf *m);
342 int nm_os_mbuf_has_csum_offld(struct mbuf *m);
343
344 #include "netmap_mbq.h"
345
346 extern NMG_LOCK_T       netmap_global_lock;
347
348 enum txrx { NR_RX = 0, NR_TX = 1, NR_TXRX };
349
350 static __inline const char*
351 nm_txrx2str(enum txrx t)
352 {
353         return (t== NR_RX ? "RX" : "TX");
354 }
355
356 static __inline enum txrx
357 nm_txrx_swap(enum txrx t)
358 {
359         return (t== NR_RX ? NR_TX : NR_RX);
360 }
361
362 #define for_rx_tx(t)    for ((t) = 0; (t) < NR_TXRX; (t)++)
363
364 #ifdef WITH_MONITOR
365 struct netmap_zmon_list {
366         struct netmap_kring *next;
367         struct netmap_kring *prev;
368 };
369 #endif /* WITH_MONITOR */
370
371 /*
372  * private, kernel view of a ring. Keeps track of the status of
373  * a ring across system calls.
374  *
375  *      nr_hwcur        index of the next buffer to refill.
376  *                      It corresponds to ring->head
377  *                      at the time the system call returns.
378  *
379  *      nr_hwtail       index of the first buffer owned by the kernel.
380  *                      On RX, hwcur->hwtail are receive buffers
381  *                      not yet released. hwcur is advanced following
382  *                      ring->head, hwtail is advanced on incoming packets,
383  *                      and a wakeup is generated when hwtail passes ring->cur
384  *                          On TX, hwcur->rcur have been filled by the sender
385  *                      but not sent yet to the NIC; rcur->hwtail are available
386  *                      for new transmissions, and hwtail->hwcur-1 are pending
387  *                      transmissions not yet acknowledged.
388  *
389  * The indexes in the NIC and netmap rings are offset by nkr_hwofs slots.
390  * This is so that, on a reset, buffers owned by userspace are not
391  * modified by the kernel. In particular:
392  * RX rings: the next empty buffer (hwtail + hwofs) coincides with
393  *      the next empty buffer as known by the hardware (next_to_check or so).
394  * TX rings: hwcur + hwofs coincides with next_to_send
395  *
396  * The following fields are used to implement lock-free copy of packets
397  * from input to output ports in VALE switch:
398  *      nkr_hwlease     buffer after the last one being copied.
399  *                      A writer in nm_bdg_flush reserves N buffers
400  *                      from nr_hwlease, advances it, then does the
401  *                      copy outside the lock.
402  *                      In RX rings (used for VALE ports),
403  *                      nkr_hwtail <= nkr_hwlease < nkr_hwcur+N-1
404  *                      In TX rings (used for NIC or host stack ports)
405  *                      nkr_hwcur <= nkr_hwlease < nkr_hwtail
406  *      nkr_leases      array of nkr_num_slots where writers can report
407  *                      completion of their block. NR_NOSLOT (~0) indicates
408  *                      that the writer has not finished yet
409  *      nkr_lease_idx   index of next free slot in nr_leases, to be assigned
410  *
411  * The kring is manipulated by txsync/rxsync and generic netmap function.
412  *
413  * Concurrent rxsync or txsync on the same ring are prevented through
414  * by nm_kr_(try)lock() which in turn uses nr_busy. This is all we need
415  * for NIC rings, and for TX rings attached to the host stack.
416  *
417  * RX rings attached to the host stack use an mbq (rx_queue) on both
418  * rxsync_from_host() and netmap_transmit(). The mbq is protected
419  * by its internal lock.
420  *
421  * RX rings attached to the VALE switch are accessed by both senders
422  * and receiver. They are protected through the q_lock on the RX ring.
423  */
424 struct netmap_kring {
425         struct netmap_ring      *ring;
426
427         uint32_t        nr_hwcur;  /* should be nr_hwhead */
428         uint32_t        nr_hwtail;
429
430         /*
431          * Copies of values in user rings, so we do not need to look
432          * at the ring (which could be modified). These are set in the
433          * *sync_prologue()/finalize() routines.
434          */
435         uint32_t        rhead;
436         uint32_t        rcur;
437         uint32_t        rtail;
438
439         uint32_t        nr_kflags;      /* private driver flags */
440 #define NKR_PENDINTR    0x1             // Pending interrupt.
441 #define NKR_EXCLUSIVE   0x2             /* exclusive binding */
442 #define NKR_FORWARD     0x4             /* (host ring only) there are
443                                            packets to forward
444                                          */
445 #define NKR_NEEDRING    0x8             /* ring needed even if users==0
446                                          * (used internally by pipes and
447                                          *  by ptnetmap host ports)
448                                          */
449 #define NKR_NOINTR      0x10            /* don't use interrupts on this ring */
450 #define NKR_FAKERING    0x20            /* don't allocate/free buffers */
451
452         uint32_t        nr_mode;
453         uint32_t        nr_pending_mode;
454 #define NKR_NETMAP_OFF  0x0
455 #define NKR_NETMAP_ON   0x1
456
457         uint32_t        nkr_num_slots;
458
459         /*
460          * On a NIC reset, the NIC ring indexes may be reset but the
461          * indexes in the netmap rings remain the same. nkr_hwofs
462          * keeps track of the offset between the two.
463          */
464         int32_t         nkr_hwofs;
465
466         /* last_reclaim is opaque marker to help reduce the frequency
467          * of operations such as reclaiming tx buffers. A possible use
468          * is set it to ticks and do the reclaim only once per tick.
469          */
470         uint64_t        last_reclaim;
471
472
473         NM_SELINFO_T    si;             /* poll/select wait queue */
474         NM_LOCK_T       q_lock;         /* protects kring and ring. */
475         NM_ATOMIC_T     nr_busy;        /* prevent concurrent syscalls */
476
477         /* the adapter the owns this kring */
478         struct netmap_adapter *na;
479
480         /* the adapter that wants to be notified when this kring has
481          * new slots avaialable. This is usually the same as the above,
482          * but wrappers may let it point to themselves
483          */
484         struct netmap_adapter *notify_na;
485
486         /* The following fields are for VALE switch support */
487         struct nm_bdg_fwd *nkr_ft;
488         uint32_t        *nkr_leases;
489 #define NR_NOSLOT       ((uint32_t)~0)  /* used in nkr_*lease* */
490         uint32_t        nkr_hwlease;
491         uint32_t        nkr_lease_idx;
492
493         /* while nkr_stopped is set, no new [tr]xsync operations can
494          * be started on this kring.
495          * This is used by netmap_disable_all_rings()
496          * to find a synchronization point where critical data
497          * structures pointed to by the kring can be added or removed
498          */
499         volatile int nkr_stopped;
500
501         /* Support for adapters without native netmap support.
502          * On tx rings we preallocate an array of tx buffers
503          * (same size as the netmap ring), on rx rings we
504          * store incoming mbufs in a queue that is drained by
505          * a rxsync.
506          */
507         struct mbuf     **tx_pool;
508         struct mbuf     *tx_event;      /* TX event used as a notification */
509         NM_LOCK_T       tx_event_lock;  /* protects the tx_event mbuf */
510         struct mbq      rx_queue;       /* intercepted rx mbufs. */
511
512         uint32_t        users;          /* existing bindings for this ring */
513
514         uint32_t        ring_id;        /* kring identifier */
515         enum txrx       tx;             /* kind of ring (tx or rx) */
516         char name[64];                  /* diagnostic */
517
518         /* [tx]sync callback for this kring.
519          * The default nm_kring_create callback (netmap_krings_create)
520          * sets the nm_sync callback of each hardware tx(rx) kring to
521          * the corresponding nm_txsync(nm_rxsync) taken from the
522          * netmap_adapter; moreover, it sets the sync callback
523          * of the host tx(rx) ring to netmap_txsync_to_host
524          * (netmap_rxsync_from_host).
525          *
526          * Overrides: the above configuration is not changed by
527          * any of the nm_krings_create callbacks.
528          */
529         int (*nm_sync)(struct netmap_kring *kring, int flags);
530         int (*nm_notify)(struct netmap_kring *kring, int flags);
531
532 #ifdef WITH_PIPES
533         struct netmap_kring *pipe;      /* if this is a pipe ring,
534                                          * pointer to the other end
535                                          */
536         uint32_t pipe_tail;             /* hwtail updated by the other end */
537 #endif /* WITH_PIPES */
538
539         int (*save_notify)(struct netmap_kring *kring, int flags);
540
541 #ifdef WITH_MONITOR
542         /* array of krings that are monitoring this kring */
543         struct netmap_kring **monitors;
544         uint32_t max_monitors; /* current size of the monitors array */
545         uint32_t n_monitors;    /* next unused entry in the monitor array */
546         uint32_t mon_pos[NR_TXRX]; /* index of this ring in the monitored ring array */
547         uint32_t mon_tail;  /* last seen slot on rx */
548
549         /* circular list of zero-copy monitors */
550         struct netmap_zmon_list zmon_list[NR_TXRX];
551
552         /*
553          * Monitors work by intercepting the sync and notify callbacks of the
554          * monitored krings. This is implemented by replacing the pointers
555          * above and saving the previous ones in mon_* pointers below
556          */
557         int (*mon_sync)(struct netmap_kring *kring, int flags);
558         int (*mon_notify)(struct netmap_kring *kring, int flags);
559
560 #endif
561 }
562 #ifdef _WIN32
563 __declspec(align(64));
564 #else
565 __attribute__((__aligned__(64)));
566 #endif
567
568 /* return 1 iff the kring needs to be turned on */
569 static inline int
570 nm_kring_pending_on(struct netmap_kring *kring)
571 {
572         return kring->nr_pending_mode == NKR_NETMAP_ON &&
573                kring->nr_mode == NKR_NETMAP_OFF;
574 }
575
576 /* return 1 iff the kring needs to be turned off */
577 static inline int
578 nm_kring_pending_off(struct netmap_kring *kring)
579 {
580         return kring->nr_pending_mode == NKR_NETMAP_OFF &&
581                kring->nr_mode == NKR_NETMAP_ON;
582 }
583
584 /* return the next index, with wraparound */
585 static inline uint32_t
586 nm_next(uint32_t i, uint32_t lim)
587 {
588         return unlikely (i == lim) ? 0 : i + 1;
589 }
590
591
592 /* return the previous index, with wraparound */
593 static inline uint32_t
594 nm_prev(uint32_t i, uint32_t lim)
595 {
596         return unlikely (i == 0) ? lim : i - 1;
597 }
598
599
600 /*
601  *
602  * Here is the layout for the Rx and Tx rings.
603
604        RxRING                            TxRING
605
606       +-----------------+            +-----------------+
607       |                 |            |                 |
608       |      free       |            |      free       |
609       +-----------------+            +-----------------+
610 head->| owned by user   |<-hwcur     | not sent to nic |<-hwcur
611       |                 |            | yet             |
612       +-----------------+            |                 |
613  cur->| available to    |            |                 |
614       | user, not read  |            +-----------------+
615       | yet             |       cur->| (being          |
616       |                 |            |  prepared)      |
617       |                 |            |                 |
618       +-----------------+            +     ------      +
619 tail->|                 |<-hwtail    |                 |<-hwlease
620       | (being          | ...        |                 | ...
621       |  prepared)      | ...        |                 | ...
622       +-----------------+ ...        |                 | ...
623       |                 |<-hwlease   +-----------------+
624       |                 |      tail->|                 |<-hwtail
625       |                 |            |                 |
626       |                 |            |                 |
627       |                 |            |                 |
628       +-----------------+            +-----------------+
629
630  * The cur/tail (user view) and hwcur/hwtail (kernel view)
631  * are used in the normal operation of the card.
632  *
633  * When a ring is the output of a switch port (Rx ring for
634  * a VALE port, Tx ring for the host stack or NIC), slots
635  * are reserved in blocks through 'hwlease' which points
636  * to the next unused slot.
637  * On an Rx ring, hwlease is always after hwtail,
638  * and completions cause hwtail to advance.
639  * On a Tx ring, hwlease is always between cur and hwtail,
640  * and completions cause cur to advance.
641  *
642  * nm_kr_space() returns the maximum number of slots that
643  * can be assigned.
644  * nm_kr_lease() reserves the required number of buffers,
645  *    advances nkr_hwlease and also returns an entry in
646  *    a circular array where completions should be reported.
647  */
648
649 struct lut_entry;
650 #ifdef __FreeBSD__
651 #define plut_entry lut_entry
652 #endif
653
654 struct netmap_lut {
655         struct lut_entry *lut;
656         struct plut_entry *plut;
657         uint32_t objtotal;      /* max buffer index */
658         uint32_t objsize;       /* buffer size */
659 };
660
661 struct netmap_vp_adapter; // forward
662 struct nm_bridge;
663
664 /* Struct to be filled by nm_config callbacks. */
665 struct nm_config_info {
666         unsigned num_tx_rings;
667         unsigned num_rx_rings;
668         unsigned num_tx_descs;
669         unsigned num_rx_descs;
670         unsigned rx_buf_maxsize;
671 };
672
673 /*
674  * default type for the magic field.
675  * May be overriden in glue code.
676  */
677 #ifndef NM_OS_MAGIC
678 #define NM_OS_MAGIC uint32_t
679 #endif /* !NM_OS_MAGIC */
680
681 /*
682  * The "struct netmap_adapter" extends the "struct adapter"
683  * (or equivalent) device descriptor.
684  * It contains all base fields needed to support netmap operation.
685  * There are in fact different types of netmap adapters
686  * (native, generic, VALE switch...) so a netmap_adapter is
687  * just the first field in the derived type.
688  */
689 struct netmap_adapter {
690         /*
691          * On linux we do not have a good way to tell if an interface
692          * is netmap-capable. So we always use the following trick:
693          * NA(ifp) points here, and the first entry (which hopefully
694          * always exists and is at least 32 bits) contains a magic
695          * value which we can use to detect that the interface is good.
696          */
697         NM_OS_MAGIC magic;
698         uint32_t na_flags;      /* enabled, and other flags */
699 #define NAF_SKIP_INTR   1       /* use the regular interrupt handler.
700                                  * useful during initialization
701                                  */
702 #define NAF_SW_ONLY     2       /* forward packets only to sw adapter */
703 #define NAF_BDG_MAYSLEEP 4      /* the bridge is allowed to sleep when
704                                  * forwarding packets coming from this
705                                  * interface
706                                  */
707 #define NAF_MEM_OWNER   8       /* the adapter uses its own memory area
708                                  * that cannot be changed
709                                  */
710 #define NAF_NATIVE      16      /* the adapter is native.
711                                  * Virtual ports (non persistent vale ports,
712                                  * pipes, monitors...) should never use
713                                  * this flag.
714                                  */
715 #define NAF_NETMAP_ON   32      /* netmap is active (either native or
716                                  * emulated). Where possible (e.g. FreeBSD)
717                                  * IFCAP_NETMAP also mirrors this flag.
718                                  */
719 #define NAF_HOST_RINGS  64      /* the adapter supports the host rings */
720 #define NAF_FORCE_NATIVE 128    /* the adapter is always NATIVE */
721 /* free */
722 #define NAF_MOREFRAG    512     /* the adapter supports NS_MOREFRAG */
723 #define NAF_ZOMBIE      (1U<<30) /* the nic driver has been unloaded */
724 #define NAF_BUSY        (1U<<31) /* the adapter is used internally and
725                                   * cannot be registered from userspace
726                                   */
727         int active_fds; /* number of user-space descriptors using this
728                          interface, which is equal to the number of
729                          struct netmap_if objs in the mapped region. */
730
731         u_int num_rx_rings; /* number of adapter receive rings */
732         u_int num_tx_rings; /* number of adapter transmit rings */
733         u_int num_host_rx_rings; /* number of host receive rings */
734         u_int num_host_tx_rings; /* number of host transmit rings */
735
736         u_int num_tx_desc;  /* number of descriptor in each queue */
737         u_int num_rx_desc;
738
739         /* tx_rings and rx_rings are private but allocated as a
740          * contiguous chunk of memory. Each array has N+K entries,
741          * N for the hardware rings and K for the host rings.
742          */
743         struct netmap_kring **tx_rings; /* array of TX rings. */
744         struct netmap_kring **rx_rings; /* array of RX rings. */
745
746         void *tailroom;                /* space below the rings array */
747                                        /* (used for leases) */
748
749
750         NM_SELINFO_T si[NR_TXRX];       /* global wait queues */
751
752         /* count users of the global wait queues */
753         int si_users[NR_TXRX];
754
755         void *pdev; /* used to store pci device */
756
757         /* copy of if_qflush and if_transmit pointers, to intercept
758          * packets from the network stack when netmap is active.
759          */
760         int     (*if_transmit)(struct ifnet *, struct mbuf *);
761
762         /* copy of if_input for netmap_send_up() */
763         void     (*if_input)(struct ifnet *, struct mbuf *);
764
765         /* Back reference to the parent ifnet struct. Used for
766          * hardware ports (emulated netmap included). */
767         struct ifnet *ifp; /* adapter is ifp->if_softc */
768
769         /*---- callbacks for this netmap adapter -----*/
770         /*
771          * nm_dtor() is the cleanup routine called when destroying
772          *      the adapter.
773          *      Called with NMG_LOCK held.
774          *
775          * nm_register() is called on NIOCREGIF and close() to enter
776          *      or exit netmap mode on the NIC
777          *      Called with NNG_LOCK held.
778          *
779          * nm_txsync() pushes packets to the underlying hw/switch
780          *
781          * nm_rxsync() collects packets from the underlying hw/switch
782          *
783          * nm_config() returns configuration information from the OS
784          *      Called with NMG_LOCK held.
785          *
786          * nm_krings_create() create and init the tx_rings and
787          *      rx_rings arrays of kring structures. In particular,
788          *      set the nm_sync callbacks for each ring.
789          *      There is no need to also allocate the corresponding
790          *      netmap_rings, since netmap_mem_rings_create() will always
791          *      be called to provide the missing ones.
792          *      Called with NNG_LOCK held.
793          *
794          * nm_krings_delete() cleanup and delete the tx_rings and rx_rings
795          *      arrays
796          *      Called with NMG_LOCK held.
797          *
798          * nm_notify() is used to act after data have become available
799          *      (or the stopped state of the ring has changed)
800          *      For hw devices this is typically a selwakeup(),
801          *      but for NIC/host ports attached to a switch (or vice-versa)
802          *      we also need to invoke the 'txsync' code downstream.
803          *      This callback pointer is actually used only to initialize
804          *      kring->nm_notify.
805          *      Return values are the same as for netmap_rx_irq().
806          */
807         void (*nm_dtor)(struct netmap_adapter *);
808
809         int (*nm_register)(struct netmap_adapter *, int onoff);
810         void (*nm_intr)(struct netmap_adapter *, int onoff);
811
812         int (*nm_txsync)(struct netmap_kring *kring, int flags);
813         int (*nm_rxsync)(struct netmap_kring *kring, int flags);
814         int (*nm_notify)(struct netmap_kring *kring, int flags);
815 #define NAF_FORCE_READ      1
816 #define NAF_FORCE_RECLAIM   2
817 #define NAF_CAN_FORWARD_DOWN 4
818         /* return configuration information */
819         int (*nm_config)(struct netmap_adapter *, struct nm_config_info *info);
820         int (*nm_krings_create)(struct netmap_adapter *);
821         void (*nm_krings_delete)(struct netmap_adapter *);
822         /*
823          * nm_bdg_attach() initializes the na_vp field to point
824          *      to an adapter that can be attached to a VALE switch. If the
825          *      current adapter is already a VALE port, na_vp is simply a cast;
826          *      otherwise, na_vp points to a netmap_bwrap_adapter.
827          *      If applicable, this callback also initializes na_hostvp,
828          *      that can be used to connect the adapter host rings to the
829          *      switch.
830          *      Called with NMG_LOCK held.
831          *
832          * nm_bdg_ctl() is called on the actual attach/detach to/from
833          *      to/from the switch, to perform adapter-specific
834          *      initializations
835          *      Called with NMG_LOCK held.
836          */
837         int (*nm_bdg_attach)(const char *bdg_name, struct netmap_adapter *,
838                         struct nm_bridge *);
839         int (*nm_bdg_ctl)(struct nmreq_header *, struct netmap_adapter *);
840
841         /* adapter used to attach this adapter to a VALE switch (if any) */
842         struct netmap_vp_adapter *na_vp;
843         /* adapter used to attach the host rings of this adapter
844          * to a VALE switch (if any) */
845         struct netmap_vp_adapter *na_hostvp;
846
847         /* standard refcount to control the lifetime of the adapter
848          * (it should be equal to the lifetime of the corresponding ifp)
849          */
850         int na_refcount;
851
852         /* memory allocator (opaque)
853          * We also cache a pointer to the lut_entry for translating
854          * buffer addresses, the total number of buffers and the buffer size.
855          */
856         struct netmap_mem_d *nm_mem;
857         struct netmap_mem_d *nm_mem_prev;
858         struct netmap_lut na_lut;
859
860         /* additional information attached to this adapter
861          * by other netmap subsystems. Currently used by
862          * bwrap, LINUX/v1000 and ptnetmap
863          */
864         void *na_private;
865
866         /* array of pipes that have this adapter as a parent */
867         struct netmap_pipe_adapter **na_pipes;
868         int na_next_pipe;       /* next free slot in the array */
869         int na_max_pipes;       /* size of the array */
870
871         /* Offset of ethernet header for each packet. */
872         u_int virt_hdr_len;
873
874         /* Max number of bytes that the NIC can store in the buffer
875          * referenced by each RX descriptor. This translates to the maximum
876          * bytes that a single netmap slot can reference. Larger packets
877          * require NS_MOREFRAG support. */
878         unsigned rx_buf_maxsize;
879
880         char name[NETMAP_REQ_IFNAMSIZ]; /* used at least by pipes */
881
882 #ifdef WITH_MONITOR
883         unsigned long   monitor_id;     /* debugging */
884 #endif
885 };
886
887 static __inline u_int
888 nma_get_ndesc(struct netmap_adapter *na, enum txrx t)
889 {
890         return (t == NR_TX ? na->num_tx_desc : na->num_rx_desc);
891 }
892
893 static __inline void
894 nma_set_ndesc(struct netmap_adapter *na, enum txrx t, u_int v)
895 {
896         if (t == NR_TX)
897                 na->num_tx_desc = v;
898         else
899                 na->num_rx_desc = v;
900 }
901
902 static __inline u_int
903 nma_get_nrings(struct netmap_adapter *na, enum txrx t)
904 {
905         return (t == NR_TX ? na->num_tx_rings : na->num_rx_rings);
906 }
907
908 static __inline u_int
909 nma_get_host_nrings(struct netmap_adapter *na, enum txrx t)
910 {
911         return (t == NR_TX ? na->num_host_tx_rings : na->num_host_rx_rings);
912 }
913
914 static __inline void
915 nma_set_nrings(struct netmap_adapter *na, enum txrx t, u_int v)
916 {
917         if (t == NR_TX)
918                 na->num_tx_rings = v;
919         else
920                 na->num_rx_rings = v;
921 }
922
923 static __inline void
924 nma_set_host_nrings(struct netmap_adapter *na, enum txrx t, u_int v)
925 {
926         if (t == NR_TX)
927                 na->num_host_tx_rings = v;
928         else
929                 na->num_host_rx_rings = v;
930 }
931
932 static __inline struct netmap_kring**
933 NMR(struct netmap_adapter *na, enum txrx t)
934 {
935         return (t == NR_TX ? na->tx_rings : na->rx_rings);
936 }
937
938 int nma_intr_enable(struct netmap_adapter *na, int onoff);
939
940 /*
941  * If the NIC is owned by the kernel
942  * (i.e., bridge), neither another bridge nor user can use it;
943  * if the NIC is owned by a user, only users can share it.
944  * Evaluation must be done under NMG_LOCK().
945  */
946 #define NETMAP_OWNED_BY_KERN(na)        ((na)->na_flags & NAF_BUSY)
947 #define NETMAP_OWNED_BY_ANY(na) \
948         (NETMAP_OWNED_BY_KERN(na) || ((na)->active_fds > 0))
949
950 /*
951  * derived netmap adapters for various types of ports
952  */
953 struct netmap_vp_adapter {      /* VALE software port */
954         struct netmap_adapter up;
955
956         /*
957          * Bridge support:
958          *
959          * bdg_port is the port number used in the bridge;
960          * na_bdg points to the bridge this NA is attached to.
961          */
962         int bdg_port;
963         struct nm_bridge *na_bdg;
964         int retry;
965         int autodelete; /* remove the ifp on last reference */
966
967         /* Maximum Frame Size, used in bdg_mismatch_datapath() */
968         u_int mfs;
969         /* Last source MAC on this port */
970         uint64_t last_smac;
971 };
972
973
974 struct netmap_hw_adapter {      /* physical device */
975         struct netmap_adapter up;
976
977 #ifdef linux
978         struct net_device_ops nm_ndo;
979         struct ethtool_ops    nm_eto;
980 #endif
981         const struct ethtool_ops*   save_ethtool;
982
983         int (*nm_hw_register)(struct netmap_adapter *, int onoff);
984 };
985
986 #ifdef WITH_GENERIC
987 /* Mitigation support. */
988 struct nm_generic_mit {
989         struct hrtimer mit_timer;
990         int mit_pending;
991         int mit_ring_idx;  /* index of the ring being mitigated */
992         struct netmap_adapter *mit_na;  /* backpointer */
993 };
994
995 struct netmap_generic_adapter { /* emulated device */
996         struct netmap_hw_adapter up;
997
998         /* Pointer to a previously used netmap adapter. */
999         struct netmap_adapter *prev;
1000
1001         /* Emulated netmap adapters support:
1002          *  - save_if_input saves the if_input hook (FreeBSD);
1003          *  - mit implements rx interrupt mitigation;
1004          */
1005         void (*save_if_input)(struct ifnet *, struct mbuf *);
1006
1007         struct nm_generic_mit *mit;
1008 #ifdef linux
1009         netdev_tx_t (*save_start_xmit)(struct mbuf *, struct ifnet *);
1010 #endif
1011         /* Is the adapter able to use multiple RX slots to scatter
1012          * each packet pushed up by the driver? */
1013         int rxsg;
1014
1015         /* Is the transmission path controlled by a netmap-aware
1016          * device queue (i.e. qdisc on linux)? */
1017         int txqdisc;
1018 };
1019 #endif  /* WITH_GENERIC */
1020
1021 static __inline u_int
1022 netmap_real_rings(struct netmap_adapter *na, enum txrx t)
1023 {
1024         return nma_get_nrings(na, t) +
1025                 !!(na->na_flags & NAF_HOST_RINGS) * nma_get_host_nrings(na, t);
1026 }
1027
1028 /* account for fake rings */
1029 static __inline u_int
1030 netmap_all_rings(struct netmap_adapter *na, enum txrx t)
1031 {
1032         return max(nma_get_nrings(na, t) + 1, netmap_real_rings(na, t));
1033 }
1034
1035 int netmap_default_bdg_attach(const char *name, struct netmap_adapter *na,
1036                 struct nm_bridge *);
1037 struct nm_bdg_polling_state;
1038 /*
1039  * Bridge wrapper for non VALE ports attached to a VALE switch.
1040  *
1041  * The real device must already have its own netmap adapter (hwna).
1042  * The bridge wrapper and the hwna adapter share the same set of
1043  * netmap rings and buffers, but they have two separate sets of
1044  * krings descriptors, with tx/rx meanings swapped:
1045  *
1046  *                                  netmap
1047  *           bwrap     krings       rings      krings      hwna
1048  *         +------+   +------+     +-----+    +------+   +------+
1049  *         |tx_rings->|      |\   /|     |----|      |<-tx_rings|
1050  *         |      |   +------+ \ / +-----+    +------+   |      |
1051  *         |      |             X                        |      |
1052  *         |      |            / \                       |      |
1053  *         |      |   +------+/   \+-----+    +------+   |      |
1054  *         |rx_rings->|      |     |     |----|      |<-rx_rings|
1055  *         |      |   +------+     +-----+    +------+   |      |
1056  *         +------+                                      +------+
1057  *
1058  * - packets coming from the bridge go to the brwap rx rings,
1059  *   which are also the hwna tx rings.  The bwrap notify callback
1060  *   will then complete the hwna tx (see netmap_bwrap_notify).
1061  *
1062  * - packets coming from the outside go to the hwna rx rings,
1063  *   which are also the bwrap tx rings.  The (overwritten) hwna
1064  *   notify method will then complete the bridge tx
1065  *   (see netmap_bwrap_intr_notify).
1066  *
1067  *   The bridge wrapper may optionally connect the hwna 'host' rings
1068  *   to the bridge. This is done by using a second port in the
1069  *   bridge and connecting it to the 'host' netmap_vp_adapter
1070  *   contained in the netmap_bwrap_adapter. The brwap host adapter
1071  *   cross-links the hwna host rings in the same way as shown above.
1072  *
1073  * - packets coming from the bridge and directed to the host stack
1074  *   are handled by the bwrap host notify callback
1075  *   (see netmap_bwrap_host_notify)
1076  *
1077  * - packets coming from the host stack are still handled by the
1078  *   overwritten hwna notify callback (netmap_bwrap_intr_notify),
1079  *   but are diverted to the host adapter depending on the ring number.
1080  *
1081  */
1082 struct netmap_bwrap_adapter {
1083         struct netmap_vp_adapter up;
1084         struct netmap_vp_adapter host;  /* for host rings */
1085         struct netmap_adapter *hwna;    /* the underlying device */
1086
1087         /*
1088          * When we attach a physical interface to the bridge, we
1089          * allow the controlling process to terminate, so we need
1090          * a place to store the n_detmap_priv_d data structure.
1091          * This is only done when physical interfaces
1092          * are attached to a bridge.
1093          */
1094         struct netmap_priv_d *na_kpriv;
1095         struct nm_bdg_polling_state *na_polling_state;
1096         /* we overwrite the hwna->na_vp pointer, so we save
1097          * here its original value, to be restored at detach
1098          */
1099         struct netmap_vp_adapter *saved_na_vp;
1100 };
1101 int nm_bdg_polling(struct nmreq_header *hdr);
1102
1103 #ifdef WITH_VALE
1104 int netmap_vale_attach(struct nmreq_header *hdr, void *auth_token);
1105 int netmap_vale_detach(struct nmreq_header *hdr, void *auth_token);
1106 int netmap_vale_list(struct nmreq_header *hdr);
1107 int netmap_vi_create(struct nmreq_header *hdr, int);
1108 int nm_vi_create(struct nmreq_header *);
1109 int nm_vi_destroy(const char *name);
1110 #else /* !WITH_VALE */
1111 #define netmap_vi_create(hdr, a) (EOPNOTSUPP)
1112 #endif /* WITH_VALE */
1113
1114 #ifdef WITH_PIPES
1115
1116 #define NM_MAXPIPES     64      /* max number of pipes per adapter */
1117
1118 struct netmap_pipe_adapter {
1119         /* pipe identifier is up.name */
1120         struct netmap_adapter up;
1121
1122 #define NM_PIPE_ROLE_MASTER     0x1
1123 #define NM_PIPE_ROLE_SLAVE      0x2
1124         int role;       /* either NM_PIPE_ROLE_MASTER or NM_PIPE_ROLE_SLAVE */
1125
1126         struct netmap_adapter *parent; /* adapter that owns the memory */
1127         struct netmap_pipe_adapter *peer; /* the other end of the pipe */
1128         int peer_ref;           /* 1 iff we are holding a ref to the peer */
1129         struct ifnet *parent_ifp;       /* maybe null */
1130
1131         u_int parent_slot; /* index in the parent pipe array */
1132 };
1133
1134 #endif /* WITH_PIPES */
1135
1136 #ifdef WITH_NMNULL
1137 struct netmap_null_adapter {
1138         struct netmap_adapter up;
1139 };
1140 #endif /* WITH_NMNULL */
1141
1142
1143 /* return slots reserved to rx clients; used in drivers */
1144 static inline uint32_t
1145 nm_kr_rxspace(struct netmap_kring *k)
1146 {
1147         int space = k->nr_hwtail - k->nr_hwcur;
1148         if (space < 0)
1149                 space += k->nkr_num_slots;
1150         nm_prdis("preserving %d rx slots %d -> %d", space, k->nr_hwcur, k->nr_hwtail);
1151
1152         return space;
1153 }
1154
1155 /* return slots reserved to tx clients */
1156 #define nm_kr_txspace(_k) nm_kr_rxspace(_k)
1157
1158
1159 /* True if no space in the tx ring, only valid after txsync_prologue */
1160 static inline int
1161 nm_kr_txempty(struct netmap_kring *kring)
1162 {
1163         return kring->rhead == kring->nr_hwtail;
1164 }
1165
1166 /* True if no more completed slots in the rx ring, only valid after
1167  * rxsync_prologue */
1168 #define nm_kr_rxempty(_k)       nm_kr_txempty(_k)
1169
1170 /* True if the application needs to wait for more space on the ring
1171  * (more received packets or more free tx slots).
1172  * Only valid after *xsync_prologue. */
1173 static inline int
1174 nm_kr_wouldblock(struct netmap_kring *kring)
1175 {
1176         return kring->rcur == kring->nr_hwtail;
1177 }
1178
1179 /*
1180  * protect against multiple threads using the same ring.
1181  * also check that the ring has not been stopped or locked
1182  */
1183 #define NM_KR_BUSY      1       /* some other thread is syncing the ring */
1184 #define NM_KR_STOPPED   2       /* unbounded stop (ifconfig down or driver unload) */
1185 #define NM_KR_LOCKED    3       /* bounded, brief stop for mutual exclusion */
1186
1187
1188 /* release the previously acquired right to use the *sync() methods of the ring */
1189 static __inline void nm_kr_put(struct netmap_kring *kr)
1190 {
1191         NM_ATOMIC_CLEAR(&kr->nr_busy);
1192 }
1193
1194
1195 /* true if the ifp that backed the adapter has disappeared (e.g., the
1196  * driver has been unloaded)
1197  */
1198 static inline int nm_iszombie(struct netmap_adapter *na);
1199
1200 /* try to obtain exclusive right to issue the *sync() operations on the ring.
1201  * The right is obtained and must be later relinquished via nm_kr_put() if and
1202  * only if nm_kr_tryget() returns 0.
1203  * If can_sleep is 1 there are only two other possible outcomes:
1204  * - the function returns NM_KR_BUSY
1205  * - the function returns NM_KR_STOPPED and sets the POLLERR bit in *perr
1206  *   (if non-null)
1207  * In both cases the caller will typically skip the ring, possibly collecting
1208  * errors along the way.
1209  * If the calling context does not allow sleeping, the caller must pass 0 in can_sleep.
1210  * In the latter case, the function may also return NM_KR_LOCKED and leave *perr
1211  * untouched: ideally, the caller should try again at a later time.
1212  */
1213 static __inline int nm_kr_tryget(struct netmap_kring *kr, int can_sleep, int *perr)
1214 {
1215         int busy = 1, stopped;
1216         /* check a first time without taking the lock
1217          * to avoid starvation for nm_kr_get()
1218          */
1219 retry:
1220         stopped = kr->nkr_stopped;
1221         if (unlikely(stopped)) {
1222                 goto stop;
1223         }
1224         busy = NM_ATOMIC_TEST_AND_SET(&kr->nr_busy);
1225         /* we should not return NM_KR_BUSY if the ring was
1226          * actually stopped, so check another time after
1227          * the barrier provided by the atomic operation
1228          */
1229         stopped = kr->nkr_stopped;
1230         if (unlikely(stopped)) {
1231                 goto stop;
1232         }
1233
1234         if (unlikely(nm_iszombie(kr->na))) {
1235                 stopped = NM_KR_STOPPED;
1236                 goto stop;
1237         }
1238
1239         return unlikely(busy) ? NM_KR_BUSY : 0;
1240
1241 stop:
1242         if (!busy)
1243                 nm_kr_put(kr);
1244         if (stopped == NM_KR_STOPPED) {
1245 /* if POLLERR is defined we want to use it to simplify netmap_poll().
1246  * Otherwise, any non-zero value will do.
1247  */
1248 #ifdef POLLERR
1249 #define NM_POLLERR POLLERR
1250 #else
1251 #define NM_POLLERR 1
1252 #endif /* POLLERR */
1253                 if (perr)
1254                         *perr |= NM_POLLERR;
1255 #undef NM_POLLERR
1256         } else if (can_sleep) {
1257                 tsleep(kr, 0, "NM_KR_TRYGET", 4);
1258                 goto retry;
1259         }
1260         return stopped;
1261 }
1262
1263 /* put the ring in the 'stopped' state and wait for the current user (if any) to
1264  * notice. stopped must be either NM_KR_STOPPED or NM_KR_LOCKED
1265  */
1266 static __inline void nm_kr_stop(struct netmap_kring *kr, int stopped)
1267 {
1268         kr->nkr_stopped = stopped;
1269         while (NM_ATOMIC_TEST_AND_SET(&kr->nr_busy))
1270                 tsleep(kr, 0, "NM_KR_GET", 4);
1271 }
1272
1273 /* restart a ring after a stop */
1274 static __inline void nm_kr_start(struct netmap_kring *kr)
1275 {
1276         kr->nkr_stopped = 0;
1277         nm_kr_put(kr);
1278 }
1279
1280
1281 /*
1282  * The following functions are used by individual drivers to
1283  * support netmap operation.
1284  *
1285  * netmap_attach() initializes a struct netmap_adapter, allocating the
1286  *      struct netmap_ring's and the struct selinfo.
1287  *
1288  * netmap_detach() frees the memory allocated by netmap_attach().
1289  *
1290  * netmap_transmit() replaces the if_transmit routine of the interface,
1291  *      and is used to intercept packets coming from the stack.
1292  *
1293  * netmap_load_map/netmap_reload_map are helper routines to set/reset
1294  *      the dmamap for a packet buffer
1295  *
1296  * netmap_reset() is a helper routine to be called in the hw driver
1297  *      when reinitializing a ring. It should not be called by
1298  *      virtual ports (vale, pipes, monitor)
1299  */
1300 int netmap_attach(struct netmap_adapter *);
1301 int netmap_attach_ext(struct netmap_adapter *, size_t size, int override_reg);
1302 void netmap_detach(struct ifnet *);
1303 int netmap_transmit(struct ifnet *, struct mbuf *);
1304 struct netmap_slot *netmap_reset(struct netmap_adapter *na,
1305         enum txrx tx, u_int n, u_int new_cur);
1306 int netmap_ring_reinit(struct netmap_kring *);
1307 int netmap_rings_config_get(struct netmap_adapter *, struct nm_config_info *);
1308
1309 /* Return codes for netmap_*x_irq. */
1310 enum {
1311         /* Driver should do normal interrupt processing, e.g. because
1312          * the interface is not in netmap mode. */
1313         NM_IRQ_PASS = 0,
1314         /* Port is in netmap mode, and the interrupt work has been
1315          * completed. The driver does not have to notify netmap
1316          * again before the next interrupt. */
1317         NM_IRQ_COMPLETED = -1,
1318         /* Port is in netmap mode, but the interrupt work has not been
1319          * completed. The driver has to make sure netmap will be
1320          * notified again soon, even if no more interrupts come (e.g.
1321          * on Linux the driver should not call napi_complete()). */
1322         NM_IRQ_RESCHED = -2,
1323 };
1324
1325 /* default functions to handle rx/tx interrupts */
1326 int netmap_rx_irq(struct ifnet *, u_int, u_int *);
1327 #define netmap_tx_irq(_n, _q) netmap_rx_irq(_n, _q, NULL)
1328 int netmap_common_irq(struct netmap_adapter *, u_int, u_int *work_done);
1329
1330
1331 #ifdef WITH_VALE
1332 /* functions used by external modules to interface with VALE */
1333 #define netmap_vp_to_ifp(_vp)   ((_vp)->up.ifp)
1334 #define netmap_ifp_to_vp(_ifp)  (NA(_ifp)->na_vp)
1335 #define netmap_ifp_to_host_vp(_ifp) (NA(_ifp)->na_hostvp)
1336 #define netmap_bdg_idx(_vp)     ((_vp)->bdg_port)
1337 const char *netmap_bdg_name(struct netmap_vp_adapter *);
1338 #else /* !WITH_VALE */
1339 #define netmap_vp_to_ifp(_vp)   NULL
1340 #define netmap_ifp_to_vp(_ifp)  NULL
1341 #define netmap_ifp_to_host_vp(_ifp) NULL
1342 #define netmap_bdg_idx(_vp)     -1
1343 #endif /* WITH_VALE */
1344
1345 static inline int
1346 nm_netmap_on(struct netmap_adapter *na)
1347 {
1348         return na && na->na_flags & NAF_NETMAP_ON;
1349 }
1350
1351 static inline int
1352 nm_native_on(struct netmap_adapter *na)
1353 {
1354         return nm_netmap_on(na) && (na->na_flags & NAF_NATIVE);
1355 }
1356
1357 static inline int
1358 nm_iszombie(struct netmap_adapter *na)
1359 {
1360         return na == NULL || (na->na_flags & NAF_ZOMBIE);
1361 }
1362
1363 static inline void
1364 nm_update_hostrings_mode(struct netmap_adapter *na)
1365 {
1366         /* Process nr_mode and nr_pending_mode for host rings. */
1367         na->tx_rings[na->num_tx_rings]->nr_mode =
1368                 na->tx_rings[na->num_tx_rings]->nr_pending_mode;
1369         na->rx_rings[na->num_rx_rings]->nr_mode =
1370                 na->rx_rings[na->num_rx_rings]->nr_pending_mode;
1371 }
1372
1373 void nm_set_native_flags(struct netmap_adapter *);
1374 void nm_clear_native_flags(struct netmap_adapter *);
1375
1376 void netmap_krings_mode_commit(struct netmap_adapter *na, int onoff);
1377
1378 /*
1379  * nm_*sync_prologue() functions are used in ioctl/poll and ptnetmap
1380  * kthreads.
1381  * We need netmap_ring* parameter, because in ptnetmap it is decoupled
1382  * from host kring.
1383  * The user-space ring pointers (head/cur/tail) are shared through
1384  * CSB between host and guest.
1385  */
1386
1387 /*
1388  * validates parameters in the ring/kring, returns a value for head
1389  * If any error, returns ring_size to force a reinit.
1390  */
1391 uint32_t nm_txsync_prologue(struct netmap_kring *, struct netmap_ring *);
1392
1393
1394 /*
1395  * validates parameters in the ring/kring, returns a value for head
1396  * If any error, returns ring_size lim to force a reinit.
1397  */
1398 uint32_t nm_rxsync_prologue(struct netmap_kring *, struct netmap_ring *);
1399
1400
1401 /* check/fix address and len in tx rings */
1402 #if 1 /* debug version */
1403 #define NM_CHECK_ADDR_LEN(_na, _a, _l)  do {                            \
1404         if (_a == NETMAP_BUF_BASE(_na) || _l > NETMAP_BUF_SIZE(_na)) {  \
1405                 nm_prlim(5, "bad addr/len ring %d slot %d idx %d len %d",       \
1406                         kring->ring_id, nm_i, slot->buf_idx, len);      \
1407                 if (_l > NETMAP_BUF_SIZE(_na))                          \
1408                         _l = NETMAP_BUF_SIZE(_na);                      \
1409         } } while (0)
1410 #else /* no debug version */
1411 #define NM_CHECK_ADDR_LEN(_na, _a, _l)  do {                            \
1412                 if (_l > NETMAP_BUF_SIZE(_na))                          \
1413                         _l = NETMAP_BUF_SIZE(_na);                      \
1414         } while (0)
1415 #endif
1416
1417
1418 /*---------------------------------------------------------------*/
1419 /*
1420  * Support routines used by netmap subsystems
1421  * (native drivers, VALE, generic, pipes, monitors, ...)
1422  */
1423
1424
1425 /* common routine for all functions that create a netmap adapter. It performs
1426  * two main tasks:
1427  * - if the na points to an ifp, mark the ifp as netmap capable
1428  *   using na as its native adapter;
1429  * - provide defaults for the setup callbacks and the memory allocator
1430  */
1431 int netmap_attach_common(struct netmap_adapter *);
1432 /* fill priv->np_[tr]xq{first,last} using the ringid and flags information
1433  * coming from a struct nmreq_register
1434  */
1435 int netmap_interp_ringid(struct netmap_priv_d *priv, uint32_t nr_mode,
1436                         uint16_t nr_ringid, uint64_t nr_flags);
1437 /* update the ring parameters (number and size of tx and rx rings).
1438  * It calls the nm_config callback, if available.
1439  */
1440 int netmap_update_config(struct netmap_adapter *na);
1441 /* create and initialize the common fields of the krings array.
1442  * using the information that must be already available in the na.
1443  * tailroom can be used to request the allocation of additional
1444  * tailroom bytes after the krings array. This is used by
1445  * netmap_vp_adapter's (i.e., VALE ports) to make room for
1446  * leasing-related data structures
1447  */
1448 int netmap_krings_create(struct netmap_adapter *na, u_int tailroom);
1449 /* deletes the kring array of the adapter. The array must have
1450  * been created using netmap_krings_create
1451  */
1452 void netmap_krings_delete(struct netmap_adapter *na);
1453
1454 int netmap_hw_krings_create(struct netmap_adapter *na);
1455 void netmap_hw_krings_delete(struct netmap_adapter *na);
1456
1457 /* set the stopped/enabled status of ring
1458  * When stopping, they also wait for all current activity on the ring to
1459  * terminate. The status change is then notified using the na nm_notify
1460  * callback.
1461  */
1462 void netmap_set_ring(struct netmap_adapter *, u_int ring_id, enum txrx, int stopped);
1463 /* set the stopped/enabled status of all rings of the adapter. */
1464 void netmap_set_all_rings(struct netmap_adapter *, int stopped);
1465 /* convenience wrappers for netmap_set_all_rings */
1466 void netmap_disable_all_rings(struct ifnet *);
1467 void netmap_enable_all_rings(struct ifnet *);
1468
1469 int netmap_buf_size_validate(const struct netmap_adapter *na, unsigned mtu);
1470 int netmap_do_regif(struct netmap_priv_d *priv, struct netmap_adapter *na,
1471                 uint32_t nr_mode, uint16_t nr_ringid, uint64_t nr_flags);
1472 void netmap_do_unregif(struct netmap_priv_d *priv);
1473
1474 u_int nm_bound_var(u_int *v, u_int dflt, u_int lo, u_int hi, const char *msg);
1475 int netmap_get_na(struct nmreq_header *hdr, struct netmap_adapter **na,
1476                 struct ifnet **ifp, struct netmap_mem_d *nmd, int create);
1477 void netmap_unget_na(struct netmap_adapter *na, struct ifnet *ifp);
1478 int netmap_get_hw_na(struct ifnet *ifp,
1479                 struct netmap_mem_d *nmd, struct netmap_adapter **na);
1480
1481 #ifdef WITH_VALE
1482 uint32_t netmap_vale_learning(struct nm_bdg_fwd *ft, uint8_t *dst_ring,
1483                 struct netmap_vp_adapter *, void *private_data);
1484
1485 /* these are redefined in case of no VALE support */
1486 int netmap_get_vale_na(struct nmreq_header *hdr, struct netmap_adapter **na,
1487                 struct netmap_mem_d *nmd, int create);
1488 void *netmap_vale_create(const char *bdg_name, int *return_status);
1489 int netmap_vale_destroy(const char *bdg_name, void *auth_token);
1490
1491 #else /* !WITH_VALE */
1492 #define netmap_bdg_learning(_1, _2, _3, _4)     0
1493 #define netmap_get_vale_na(_1, _2, _3, _4)      0
1494 #define netmap_bdg_create(_1, _2)       NULL
1495 #define netmap_bdg_destroy(_1, _2)      0
1496 #endif /* !WITH_VALE */
1497
1498 #ifdef WITH_PIPES
1499 /* max number of pipes per device */
1500 #define NM_MAXPIPES     64      /* XXX this should probably be a sysctl */
1501 void netmap_pipe_dealloc(struct netmap_adapter *);
1502 int netmap_get_pipe_na(struct nmreq_header *hdr, struct netmap_adapter **na,
1503                         struct netmap_mem_d *nmd, int create);
1504 #else /* !WITH_PIPES */
1505 #define NM_MAXPIPES     0
1506 #define netmap_pipe_alloc(_1, _2)       0
1507 #define netmap_pipe_dealloc(_1)
1508 #define netmap_get_pipe_na(hdr, _2, _3, _4)     \
1509         ((strchr(hdr->nr_name, '{') != NULL || strchr(hdr->nr_name, '}') != NULL) ? EOPNOTSUPP : 0)
1510 #endif
1511
1512 #ifdef WITH_MONITOR
1513 int netmap_get_monitor_na(struct nmreq_header *hdr, struct netmap_adapter **na,
1514                 struct netmap_mem_d *nmd, int create);
1515 void netmap_monitor_stop(struct netmap_adapter *na);
1516 #else
1517 #define netmap_get_monitor_na(hdr, _2, _3, _4) \
1518         (((struct nmreq_register *)(uintptr_t)hdr->nr_body)->nr_flags & (NR_MONITOR_TX | NR_MONITOR_RX) ? EOPNOTSUPP : 0)
1519 #endif
1520
1521 #ifdef WITH_NMNULL
1522 int netmap_get_null_na(struct nmreq_header *hdr, struct netmap_adapter **na,
1523                 struct netmap_mem_d *nmd, int create);
1524 #else /* !WITH_NMNULL */
1525 #define netmap_get_null_na(hdr, _2, _3, _4) \
1526         (((struct nmreq_register *)(uintptr_t)hdr->nr_body)->nr_flags & (NR_MONITOR_TX | NR_MONITOR_RX) ? EOPNOTSUPP : 0)
1527 #endif /* WITH_NMNULL */
1528
1529 #ifdef CONFIG_NET_NS
1530 struct net *netmap_bns_get(void);
1531 void netmap_bns_put(struct net *);
1532 void netmap_bns_getbridges(struct nm_bridge **, u_int *);
1533 #else
1534 extern struct nm_bridge *nm_bridges;
1535 #define netmap_bns_get()
1536 #define netmap_bns_put(_1)
1537 #define netmap_bns_getbridges(b, n) \
1538         do { *b = nm_bridges; *n = NM_BRIDGES; } while (0)
1539 #endif
1540
1541 /* Various prototypes */
1542 int netmap_poll(struct netmap_priv_d *, int events, NM_SELRECORD_T *td);
1543 int netmap_init(void);
1544 void netmap_fini(void);
1545 int netmap_get_memory(struct netmap_priv_d* p);
1546 void netmap_dtor(void *data);
1547
1548 int netmap_ioctl(struct netmap_priv_d *priv, u_long cmd, caddr_t data,
1549                 struct thread *, int nr_body_is_user);
1550 int netmap_ioctl_legacy(struct netmap_priv_d *priv, u_long cmd, caddr_t data,
1551                         struct thread *td);
1552 size_t nmreq_size_by_type(uint16_t nr_reqtype);
1553
1554 /* netmap_adapter creation/destruction */
1555
1556 // #define NM_DEBUG_PUTGET 1
1557
1558 #ifdef NM_DEBUG_PUTGET
1559
1560 #define NM_DBG(f) __##f
1561
1562 void __netmap_adapter_get(struct netmap_adapter *na);
1563
1564 #define netmap_adapter_get(na)                          \
1565         do {                                            \
1566                 struct netmap_adapter *__na = na;       \
1567                 nm_prinf("getting %p:%s (%d)", __na, (__na)->name, (__na)->na_refcount);        \
1568                 __netmap_adapter_get(__na);             \
1569         } while (0)
1570
1571 int __netmap_adapter_put(struct netmap_adapter *na);
1572
1573 #define netmap_adapter_put(na)                          \
1574         ({                                              \
1575                 struct netmap_adapter *__na = na;       \
1576                 nm_prinf("putting %p:%s (%d)", __na, (__na)->name, (__na)->na_refcount);        \
1577                 __netmap_adapter_put(__na);             \
1578         })
1579
1580 #else /* !NM_DEBUG_PUTGET */
1581
1582 #define NM_DBG(f) f
1583 void netmap_adapter_get(struct netmap_adapter *na);
1584 int netmap_adapter_put(struct netmap_adapter *na);
1585
1586 #endif /* !NM_DEBUG_PUTGET */
1587
1588
1589 /*
1590  * module variables
1591  */
1592 #define NETMAP_BUF_BASE(_na)    ((_na)->na_lut.lut[0].vaddr)
1593 #define NETMAP_BUF_SIZE(_na)    ((_na)->na_lut.objsize)
1594 extern int netmap_no_pendintr;
1595 extern int netmap_mitigate;
1596 extern int netmap_verbose;
1597 #ifdef CONFIG_NETMAP_DEBUG
1598 extern int netmap_debug;                /* for debugging */
1599 #else /* !CONFIG_NETMAP_DEBUG */
1600 #define netmap_debug (0)
1601 #endif /* !CONFIG_NETMAP_DEBUG */
1602 enum {                                  /* debug flags */
1603         NM_DEBUG_ON = 1,                /* generic debug messsages */
1604         NM_DEBUG_HOST = 0x2,            /* debug host stack */
1605         NM_DEBUG_RXSYNC = 0x10,         /* debug on rxsync/txsync */
1606         NM_DEBUG_TXSYNC = 0x20,
1607         NM_DEBUG_RXINTR = 0x100,        /* debug on rx/tx intr (driver) */
1608         NM_DEBUG_TXINTR = 0x200,
1609         NM_DEBUG_NIC_RXSYNC = 0x1000,   /* debug on rx/tx intr (driver) */
1610         NM_DEBUG_NIC_TXSYNC = 0x2000,
1611         NM_DEBUG_MEM = 0x4000,          /* verbose memory allocations/deallocations */
1612         NM_DEBUG_VALE = 0x8000,         /* debug messages from memory allocators */
1613         NM_DEBUG_BDG = NM_DEBUG_VALE,
1614 };
1615
1616 extern int netmap_txsync_retry;
1617 extern int netmap_flags;
1618 extern int netmap_generic_hwcsum;
1619 extern int netmap_generic_mit;
1620 extern int netmap_generic_ringsize;
1621 extern int netmap_generic_rings;
1622 #ifdef linux
1623 extern int netmap_generic_txqdisc;
1624 #endif
1625
1626 /*
1627  * NA returns a pointer to the struct netmap adapter from the ifp.
1628  * WNA is os-specific and must be defined in glue code.
1629  */
1630 #define NA(_ifp)        ((struct netmap_adapter *)WNA(_ifp))
1631
1632 /*
1633  * we provide a default implementation of NM_ATTACH_NA/NM_DETACH_NA
1634  * based on the WNA field.
1635  * Glue code may override this by defining its own NM_ATTACH_NA
1636  */
1637 #ifndef NM_ATTACH_NA
1638 /*
1639  * On old versions of FreeBSD, NA(ifp) is a pspare. On linux we
1640  * overload another pointer in the netdev.
1641  *
1642  * We check if NA(ifp) is set and its first element has a related
1643  * magic value. The capenable is within the struct netmap_adapter.
1644  */
1645 #define NETMAP_MAGIC    0x52697a7a
1646
1647 #define NM_NA_VALID(ifp)        (NA(ifp) &&             \
1648         ((uint32_t)(uintptr_t)NA(ifp) ^ NA(ifp)->magic) == NETMAP_MAGIC )
1649
1650 #define NM_ATTACH_NA(ifp, na) do {                                      \
1651         WNA(ifp) = na;                                                  \
1652         if (NA(ifp))                                                    \
1653                 NA(ifp)->magic =                                        \
1654                         ((uint32_t)(uintptr_t)NA(ifp)) ^ NETMAP_MAGIC;  \
1655 } while(0)
1656 #define NM_RESTORE_NA(ifp, na)  WNA(ifp) = na;
1657
1658 #define NM_DETACH_NA(ifp)       do { WNA(ifp) = NULL; } while (0)
1659 #define NM_NA_CLASH(ifp)        (NA(ifp) && !NM_NA_VALID(ifp))
1660 #endif /* !NM_ATTACH_NA */
1661
1662
1663 #define NM_IS_NATIVE(ifp)       (NM_NA_VALID(ifp) && NA(ifp)->nm_dtor == netmap_hw_dtor)
1664
1665 #if defined(__FreeBSD__)
1666
1667 /* Assigns the device IOMMU domain to an allocator.
1668  * Returns -ENOMEM in case the domain is different */
1669 #define nm_iommu_group_id(dev) (0)
1670
1671 /* Callback invoked by the dma machinery after a successful dmamap_load */
1672 static void netmap_dmamap_cb(__unused void *arg,
1673     __unused bus_dma_segment_t * segs, __unused int nseg, __unused int error)
1674 {
1675 }
1676
1677 /* bus_dmamap_load wrapper: call aforementioned function if map != NULL.
1678  * XXX can we do it without a callback ?
1679  */
1680 static inline int
1681 netmap_load_map(struct netmap_adapter *na,
1682         bus_dma_tag_t tag, bus_dmamap_t map, void *buf)
1683 {
1684         if (map)
1685                 bus_dmamap_load(tag, map, buf, NETMAP_BUF_SIZE(na),
1686                     netmap_dmamap_cb, NULL, BUS_DMA_NOWAIT);
1687         return 0;
1688 }
1689
1690 static inline void
1691 netmap_unload_map(struct netmap_adapter *na,
1692         bus_dma_tag_t tag, bus_dmamap_t map)
1693 {
1694         if (map)
1695                 bus_dmamap_unload(tag, map);
1696 }
1697
1698 #define netmap_sync_map(na, tag, map, sz, t)
1699
1700 /* update the map when a buffer changes. */
1701 static inline void
1702 netmap_reload_map(struct netmap_adapter *na,
1703         bus_dma_tag_t tag, bus_dmamap_t map, void *buf)
1704 {
1705         if (map) {
1706                 bus_dmamap_unload(tag, map);
1707                 bus_dmamap_load(tag, map, buf, NETMAP_BUF_SIZE(na),
1708                     netmap_dmamap_cb, NULL, BUS_DMA_NOWAIT);
1709         }
1710 }
1711
1712 #elif defined(_WIN32)
1713
1714 #else /* linux */
1715
1716 int nm_iommu_group_id(bus_dma_tag_t dev);
1717 #include <linux/dma-mapping.h>
1718
1719 /*
1720  * on linux we need
1721  *      dma_map_single(&pdev->dev, virt_addr, len, direction)
1722  *      dma_unmap_single(&adapter->pdev->dev, phys_addr, len, direction)
1723  */
1724 #if 0
1725         struct e1000_buffer *buffer_info =  &tx_ring->buffer_info[l];
1726         /* set time_stamp *before* dma to help avoid a possible race */
1727         buffer_info->time_stamp = jiffies;
1728         buffer_info->mapped_as_page = false;
1729         buffer_info->length = len;
1730         //buffer_info->next_to_watch = l;
1731         /* reload dma map */
1732         dma_unmap_single(&adapter->pdev->dev, buffer_info->dma,
1733                         NETMAP_BUF_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
1734         buffer_info->dma = dma_map_single(&adapter->pdev->dev,
1735                         addr, NETMAP_BUF_SIZE, DMA_TO_DEVICE);
1736
1737         if (dma_mapping_error(&adapter->pdev->dev, buffer_info->dma)) {
1738                 nm_prerr("dma mapping error");
1739                 /* goto dma_error; See e1000_put_txbuf() */
1740                 /* XXX reset */
1741         }
1742         tx_desc->buffer_addr = htole64(buffer_info->dma); //XXX
1743
1744 #endif
1745
1746 static inline int
1747 netmap_load_map(struct netmap_adapter *na,
1748         bus_dma_tag_t tag, bus_dmamap_t map, void *buf, u_int size)
1749 {
1750         if (map) {
1751                 *map = dma_map_single(na->pdev, buf, size,
1752                                       DMA_BIDIRECTIONAL);
1753                 if (dma_mapping_error(na->pdev, *map)) {
1754                         *map = 0;
1755                         return ENOMEM;
1756                 }
1757         }
1758         return 0;
1759 }
1760
1761 static inline void
1762 netmap_unload_map(struct netmap_adapter *na,
1763         bus_dma_tag_t tag, bus_dmamap_t map, u_int sz)
1764 {
1765         if (*map) {
1766                 dma_unmap_single(na->pdev, *map, sz,
1767                                  DMA_BIDIRECTIONAL);
1768         }
1769 }
1770
1771 #ifdef NETMAP_LINUX_HAVE_DMASYNC
1772 static inline void
1773 netmap_sync_map_cpu(struct netmap_adapter *na,
1774         bus_dma_tag_t tag, bus_dmamap_t map, u_int sz, enum txrx t)
1775 {
1776         if (*map) {
1777                 dma_sync_single_for_cpu(na->pdev, *map, sz,
1778                         (t == NR_TX ? DMA_TO_DEVICE : DMA_FROM_DEVICE));
1779         }
1780 }
1781
1782 static inline void
1783 netmap_sync_map_dev(struct netmap_adapter *na,
1784         bus_dma_tag_t tag, bus_dmamap_t map, u_int sz, enum txrx t)
1785 {
1786         if (*map) {
1787                 dma_sync_single_for_device(na->pdev, *map, sz,
1788                         (t == NR_TX ? DMA_TO_DEVICE : DMA_FROM_DEVICE));
1789         }
1790 }
1791
1792 static inline void
1793 netmap_reload_map(struct netmap_adapter *na,
1794         bus_dma_tag_t tag, bus_dmamap_t map, void *buf)
1795 {
1796         u_int sz = NETMAP_BUF_SIZE(na);
1797
1798         if (*map) {
1799                 dma_unmap_single(na->pdev, *map, sz,
1800                                 DMA_BIDIRECTIONAL);
1801         }
1802
1803         *map = dma_map_single(na->pdev, buf, sz,
1804                                 DMA_BIDIRECTIONAL);
1805 }
1806 #else /* !NETMAP_LINUX_HAVE_DMASYNC */
1807 #define netmap_sync_map_cpu(na, tag, map, sz, t)
1808 #define netmap_sync_map_dev(na, tag, map, sz, t)
1809 #endif /* NETMAP_LINUX_HAVE_DMASYNC */
1810
1811 #endif /* linux */
1812
1813
1814 /*
1815  * functions to map NIC to KRING indexes (n2k) and vice versa (k2n)
1816  */
1817 static inline int
1818 netmap_idx_n2k(struct netmap_kring *kr, int idx)
1819 {
1820         int n = kr->nkr_num_slots;
1821
1822         if (likely(kr->nkr_hwofs == 0)) {
1823                 return idx;
1824         }
1825
1826         idx += kr->nkr_hwofs;
1827         if (idx < 0)
1828                 return idx + n;
1829         else if (idx < n)
1830                 return idx;
1831         else
1832                 return idx - n;
1833 }
1834
1835
1836 static inline int
1837 netmap_idx_k2n(struct netmap_kring *kr, int idx)
1838 {
1839         int n = kr->nkr_num_slots;
1840
1841         if (likely(kr->nkr_hwofs == 0)) {
1842                 return idx;
1843         }
1844
1845         idx -= kr->nkr_hwofs;
1846         if (idx < 0)
1847                 return idx + n;
1848         else if (idx < n)
1849                 return idx;
1850         else
1851                 return idx - n;
1852 }
1853
1854
1855 /* Entries of the look-up table. */
1856 #ifdef __FreeBSD__
1857 struct lut_entry {
1858         void *vaddr;            /* virtual address. */
1859         vm_paddr_t paddr;       /* physical address. */
1860 };
1861 #else /* linux & _WIN32 */
1862 /* dma-mapping in linux can assign a buffer a different address
1863  * depending on the device, so we need to have a separate
1864  * physical-address look-up table for each na.
1865  * We can still share the vaddrs, though, therefore we split
1866  * the lut_entry structure.
1867  */
1868 struct lut_entry {
1869         void *vaddr;            /* virtual address. */
1870 };
1871
1872 struct plut_entry {
1873         vm_paddr_t paddr;       /* physical address. */
1874 };
1875 #endif /* linux & _WIN32 */
1876
1877 struct netmap_obj_pool;
1878
1879 /*
1880  * NMB return the virtual address of a buffer (buffer 0 on bad index)
1881  * PNMB also fills the physical address
1882  */
1883 static inline void *
1884 NMB(struct netmap_adapter *na, struct netmap_slot *slot)
1885 {
1886         struct lut_entry *lut = na->na_lut.lut;
1887         uint32_t i = slot->buf_idx;
1888         return (unlikely(i >= na->na_lut.objtotal)) ?
1889                 lut[0].vaddr : lut[i].vaddr;
1890 }
1891
1892 static inline void *
1893 PNMB(struct netmap_adapter *na, struct netmap_slot *slot, uint64_t *pp)
1894 {
1895         uint32_t i = slot->buf_idx;
1896         struct lut_entry *lut = na->na_lut.lut;
1897         struct plut_entry *plut = na->na_lut.plut;
1898         void *ret = (i >= na->na_lut.objtotal) ? lut[0].vaddr : lut[i].vaddr;
1899
1900 #ifdef _WIN32
1901         *pp = (i >= na->na_lut.objtotal) ? (uint64_t)plut[0].paddr.QuadPart : (uint64_t)plut[i].paddr.QuadPart;
1902 #else
1903         *pp = (i >= na->na_lut.objtotal) ? plut[0].paddr : plut[i].paddr;
1904 #endif
1905         return ret;
1906 }
1907
1908
1909 /*
1910  * Structure associated to each netmap file descriptor.
1911  * It is created on open and left unbound (np_nifp == NULL).
1912  * A successful NIOCREGIF will set np_nifp and the first few fields;
1913  * this is protected by a global lock (NMG_LOCK) due to low contention.
1914  *
1915  * np_refs counts the number of references to the structure: one for the fd,
1916  * plus (on FreeBSD) one for each active mmap which we track ourselves
1917  * (linux automatically tracks them, but FreeBSD does not).
1918  * np_refs is protected by NMG_LOCK.
1919  *
1920  * Read access to the structure is lock free, because ni_nifp once set
1921  * can only go to 0 when nobody is using the entry anymore. Readers
1922  * must check that np_nifp != NULL before using the other fields.
1923  */
1924 struct netmap_priv_d {
1925         struct netmap_if * volatile np_nifp;    /* netmap if descriptor. */
1926
1927         struct netmap_adapter   *np_na;
1928         struct ifnet    *np_ifp;
1929         uint32_t        np_flags;       /* from the ioctl */
1930         u_int           np_qfirst[NR_TXRX],
1931                         np_qlast[NR_TXRX]; /* range of tx/rx rings to scan */
1932         uint16_t        np_txpoll;
1933         uint16_t        np_kloop_state; /* use with NMG_LOCK held */
1934 #define NM_SYNC_KLOOP_RUNNING   (1 << 0)
1935 #define NM_SYNC_KLOOP_STOPPING  (1 << 1)
1936         int             np_sync_flags; /* to be passed to nm_sync */
1937
1938         int             np_refs;        /* use with NMG_LOCK held */
1939
1940         /* pointers to the selinfo to be used for selrecord.
1941          * Either the local or the global one depending on the
1942          * number of rings.
1943          */
1944         NM_SELINFO_T *np_si[NR_TXRX];
1945
1946         /* In the optional CSB mode, the user must specify the start address
1947          * of two arrays of Communication Status Block (CSB) entries, for the
1948          * two directions (kernel read application write, and kernel write
1949          * application read).
1950          * The number of entries must agree with the number of rings bound to
1951          * the netmap file descriptor. The entries corresponding to the TX
1952          * rings are laid out before the ones corresponding to the RX rings.
1953          *
1954          * Array of CSB entries for application --> kernel communication
1955          * (N entries). */
1956         struct nm_csb_atok      *np_csb_atok_base;
1957         /* Array of CSB entries for kernel --> application communication
1958          * (N entries). */
1959         struct nm_csb_ktoa      *np_csb_ktoa_base;
1960
1961 #ifdef linux
1962         struct file     *np_filp;  /* used by sync kloop */
1963 #endif /* linux */
1964 };
1965
1966 struct netmap_priv_d *netmap_priv_new(void);
1967 void netmap_priv_delete(struct netmap_priv_d *);
1968
1969 static inline int nm_kring_pending(struct netmap_priv_d *np)
1970 {
1971         struct netmap_adapter *na = np->np_na;
1972         enum txrx t;
1973         int i;
1974
1975         for_rx_tx(t) {
1976                 for (i = np->np_qfirst[t]; i < np->np_qlast[t]; i++) {
1977                         struct netmap_kring *kring = NMR(na, t)[i];
1978                         if (kring->nr_mode != kring->nr_pending_mode) {
1979                                 return 1;
1980                         }
1981                 }
1982         }
1983         return 0;
1984 }
1985
1986 /* call with NMG_LOCK held */
1987 static __inline int
1988 nm_si_user(struct netmap_priv_d *priv, enum txrx t)
1989 {
1990         return (priv->np_na != NULL &&
1991                 (priv->np_qlast[t] - priv->np_qfirst[t] > 1));
1992 }
1993
1994 #ifdef WITH_PIPES
1995 int netmap_pipe_txsync(struct netmap_kring *txkring, int flags);
1996 int netmap_pipe_rxsync(struct netmap_kring *rxkring, int flags);
1997 int netmap_pipe_krings_create_both(struct netmap_adapter *na,
1998                                   struct netmap_adapter *ona);
1999 void netmap_pipe_krings_delete_both(struct netmap_adapter *na,
2000                                     struct netmap_adapter *ona);
2001 int netmap_pipe_reg_both(struct netmap_adapter *na,
2002                          struct netmap_adapter *ona);
2003 #endif /* WITH_PIPES */
2004
2005 #ifdef WITH_MONITOR
2006
2007 struct netmap_monitor_adapter {
2008         struct netmap_adapter up;
2009
2010         struct netmap_priv_d priv;
2011         uint32_t flags;
2012 };
2013
2014 #endif /* WITH_MONITOR */
2015
2016
2017 #ifdef WITH_GENERIC
2018 /*
2019  * generic netmap emulation for devices that do not have
2020  * native netmap support.
2021  */
2022 int generic_netmap_attach(struct ifnet *ifp);
2023 int generic_rx_handler(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m);;
2024
2025 int nm_os_catch_rx(struct netmap_generic_adapter *gna, int intercept);
2026 int nm_os_catch_tx(struct netmap_generic_adapter *gna, int intercept);
2027
2028 int na_is_generic(struct netmap_adapter *na);
2029
2030 /*
2031  * the generic transmit routine is passed a structure to optionally
2032  * build a queue of descriptors, in an OS-specific way.
2033  * The payload is at addr, if non-null, and the routine should send or queue
2034  * the packet, returning 0 if successful, 1 on failure.
2035  *
2036  * At the end, if head is non-null, there will be an additional call
2037  * to the function with addr = NULL; this should tell the OS-specific
2038  * routine to send the queue and free any resources. Failure is ignored.
2039  */
2040 struct nm_os_gen_arg {
2041         struct ifnet *ifp;
2042         void *m;        /* os-specific mbuf-like object */
2043         void *head, *tail; /* tailq, if the OS-specific routine needs to build one */
2044         void *addr;     /* payload of current packet */
2045         u_int len;      /* packet length */
2046         u_int ring_nr;  /* packet length */
2047         u_int qevent;   /* in txqdisc mode, place an event on this mbuf */
2048 };
2049
2050 int nm_os_generic_xmit_frame(struct nm_os_gen_arg *);
2051 int nm_os_generic_find_num_desc(struct ifnet *ifp, u_int *tx, u_int *rx);
2052 void nm_os_generic_find_num_queues(struct ifnet *ifp, u_int *txq, u_int *rxq);
2053 void nm_os_generic_set_features(struct netmap_generic_adapter *gna);
2054
2055 static inline struct ifnet*
2056 netmap_generic_getifp(struct netmap_generic_adapter *gna)
2057 {
2058         if (gna->prev)
2059             return gna->prev->ifp;
2060
2061         return gna->up.up.ifp;
2062 }
2063
2064 void netmap_generic_irq(struct netmap_adapter *na, u_int q, u_int *work_done);
2065
2066 //#define RATE_GENERIC  /* Enables communication statistics for generic. */
2067 #ifdef RATE_GENERIC
2068 void generic_rate(int txp, int txs, int txi, int rxp, int rxs, int rxi);
2069 #else
2070 #define generic_rate(txp, txs, txi, rxp, rxs, rxi)
2071 #endif
2072
2073 /*
2074  * netmap_mitigation API. This is used by the generic adapter
2075  * to reduce the number of interrupt requests/selwakeup
2076  * to clients on incoming packets.
2077  */
2078 void nm_os_mitigation_init(struct nm_generic_mit *mit, int idx,
2079                                 struct netmap_adapter *na);
2080 void nm_os_mitigation_start(struct nm_generic_mit *mit);
2081 void nm_os_mitigation_restart(struct nm_generic_mit *mit);
2082 int nm_os_mitigation_active(struct nm_generic_mit *mit);
2083 void nm_os_mitigation_cleanup(struct nm_generic_mit *mit);
2084 #else /* !WITH_GENERIC */
2085 #define generic_netmap_attach(ifp)      (EOPNOTSUPP)
2086 #define na_is_generic(na)               (0)
2087 #endif /* WITH_GENERIC */
2088
2089 /* Shared declarations for the VALE switch. */
2090
2091 /*
2092  * Each transmit queue accumulates a batch of packets into
2093  * a structure before forwarding. Packets to the same
2094  * destination are put in a list using ft_next as a link field.
2095  * ft_frags and ft_next are valid only on the first fragment.
2096  */
2097 struct nm_bdg_fwd {     /* forwarding entry for a bridge */
2098         void *ft_buf;           /* netmap or indirect buffer */
2099         uint8_t ft_frags;       /* how many fragments (only on 1st frag) */
2100         uint16_t ft_offset;     /* dst port (unused) */
2101         uint16_t ft_flags;      /* flags, e.g. indirect */
2102         uint16_t ft_len;        /* src fragment len */
2103         uint16_t ft_next;       /* next packet to same destination */
2104 };
2105
2106 /* struct 'virtio_net_hdr' from linux. */
2107 struct nm_vnet_hdr {
2108 #define VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM     1       /* Use csum_start, csum_offset */
2109 #define VIRTIO_NET_HDR_F_DATA_VALID    2        /* Csum is valid */
2110     uint8_t flags;
2111 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE         0       /* Not a GSO frame */
2112 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV4        1       /* GSO frame, IPv4 TCP (TSO) */
2113 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_UDP          3       /* GSO frame, IPv4 UDP (UFO) */
2114 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV6        4       /* GSO frame, IPv6 TCP */
2115 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_ECN          0x80    /* TCP has ECN set */
2116     uint8_t gso_type;
2117     uint16_t hdr_len;
2118     uint16_t gso_size;
2119     uint16_t csum_start;
2120     uint16_t csum_offset;
2121 };
2122
2123 #define WORST_CASE_GSO_HEADER   (14+40+60)  /* IPv6 + TCP */
2124
2125 /* Private definitions for IPv4, IPv6, UDP and TCP headers. */
2126
2127 struct nm_iphdr {
2128         uint8_t         version_ihl;
2129         uint8_t         tos;
2130         uint16_t        tot_len;
2131         uint16_t        id;
2132         uint16_t        frag_off;
2133         uint8_t         ttl;
2134         uint8_t         protocol;
2135         uint16_t        check;
2136         uint32_t        saddr;
2137         uint32_t        daddr;
2138         /*The options start here. */
2139 };
2140
2141 struct nm_tcphdr {
2142         uint16_t        source;
2143         uint16_t        dest;
2144         uint32_t        seq;
2145         uint32_t        ack_seq;
2146         uint8_t         doff;  /* Data offset + Reserved */
2147         uint8_t         flags;
2148         uint16_t        window;
2149         uint16_t        check;
2150         uint16_t        urg_ptr;
2151 };
2152
2153 struct nm_udphdr {
2154         uint16_t        source;
2155         uint16_t        dest;
2156         uint16_t        len;
2157         uint16_t        check;
2158 };
2159
2160 struct nm_ipv6hdr {
2161         uint8_t         priority_version;
2162         uint8_t         flow_lbl[3];
2163
2164         uint16_t        payload_len;
2165         uint8_t         nexthdr;
2166         uint8_t         hop_limit;
2167
2168         uint8_t         saddr[16];
2169         uint8_t         daddr[16];
2170 };
2171
2172 /* Type used to store a checksum (in host byte order) that hasn't been
2173  * folded yet.
2174  */
2175 #define rawsum_t uint32_t
2176
2177 rawsum_t nm_os_csum_raw(uint8_t *data, size_t len, rawsum_t cur_sum);
2178 uint16_t nm_os_csum_ipv4(struct nm_iphdr *iph);
2179 void nm_os_csum_tcpudp_ipv4(struct nm_iphdr *iph, void *data,
2180                       size_t datalen, uint16_t *check);
2181 void nm_os_csum_tcpudp_ipv6(struct nm_ipv6hdr *ip6h, void *data,
2182                       size_t datalen, uint16_t *check);
2183 uint16_t nm_os_csum_fold(rawsum_t cur_sum);
2184
2185 void bdg_mismatch_datapath(struct netmap_vp_adapter *na,
2186                            struct netmap_vp_adapter *dst_na,
2187                            const struct nm_bdg_fwd *ft_p,
2188                            struct netmap_ring *dst_ring,
2189                            u_int *j, u_int lim, u_int *howmany);
2190
2191 /* persistent virtual port routines */
2192 int nm_os_vi_persist(const char *, struct ifnet **);
2193 void nm_os_vi_detach(struct ifnet *);
2194 void nm_os_vi_init_index(void);
2195
2196 /*
2197  * kernel thread routines
2198  */
2199 struct nm_kctx; /* OS-specific kernel context - opaque */
2200 typedef void (*nm_kctx_worker_fn_t)(void *data);
2201
2202 /* kthread configuration */
2203 struct nm_kctx_cfg {
2204         long                    type;           /* kthread type/identifier */
2205         nm_kctx_worker_fn_t     worker_fn;      /* worker function */
2206         void                    *worker_private;/* worker parameter */
2207         int                     attach_user;    /* attach kthread to user process */
2208 };
2209 /* kthread configuration */
2210 struct nm_kctx *nm_os_kctx_create(struct nm_kctx_cfg *cfg,
2211                                         void *opaque);
2212 int nm_os_kctx_worker_start(struct nm_kctx *);
2213 void nm_os_kctx_worker_stop(struct nm_kctx *);
2214 void nm_os_kctx_destroy(struct nm_kctx *);
2215 void nm_os_kctx_worker_setaff(struct nm_kctx *, int);
2216 u_int nm_os_ncpus(void);
2217
2218 int netmap_sync_kloop(struct netmap_priv_d *priv,
2219                       struct nmreq_header *hdr);
2220 int netmap_sync_kloop_stop(struct netmap_priv_d *priv);
2221
2222 #ifdef WITH_PTNETMAP
2223 /* ptnetmap guest routines */
2224
2225 /*
2226  * ptnetmap_memdev routines used to talk with ptnetmap_memdev device driver
2227  */
2228 struct ptnetmap_memdev;
2229 int nm_os_pt_memdev_iomap(struct ptnetmap_memdev *, vm_paddr_t *, void **,
2230                           uint64_t *);
2231 void nm_os_pt_memdev_iounmap(struct ptnetmap_memdev *);
2232 uint32_t nm_os_pt_memdev_ioread(struct ptnetmap_memdev *, unsigned int);
2233
2234 /*
2235  * netmap adapter for guest ptnetmap ports
2236  */
2237 struct netmap_pt_guest_adapter {
2238         /* The netmap adapter to be used by netmap applications.
2239          * This field must be the first, to allow upcast. */
2240         struct netmap_hw_adapter hwup;
2241
2242         /* The netmap adapter to be used by the driver. */
2243         struct netmap_hw_adapter dr;
2244
2245         /* Reference counter to track users of backend netmap port: the
2246          * network stack and netmap clients.
2247          * Used to decide when we need (de)allocate krings/rings and
2248          * start (stop) ptnetmap kthreads. */
2249         int backend_users;
2250
2251 };
2252
2253 int netmap_pt_guest_attach(struct netmap_adapter *na,
2254                         unsigned int nifp_offset,
2255                         unsigned int memid);
2256 bool netmap_pt_guest_txsync(struct nm_csb_atok *atok,
2257                         struct nm_csb_ktoa *ktoa,
2258                         struct netmap_kring *kring, int flags);
2259 bool netmap_pt_guest_rxsync(struct nm_csb_atok *atok,
2260                         struct nm_csb_ktoa *ktoa,
2261                         struct netmap_kring *kring, int flags);
2262 int ptnet_nm_krings_create(struct netmap_adapter *na);
2263 void ptnet_nm_krings_delete(struct netmap_adapter *na);
2264 void ptnet_nm_dtor(struct netmap_adapter *na);
2265
2266 /* Helper function wrapping nm_sync_kloop_appl_read(). */
2267 static inline void
2268 ptnet_sync_tail(struct nm_csb_ktoa *ktoa, struct netmap_kring *kring)
2269 {
2270         struct netmap_ring *ring = kring->ring;
2271
2272         /* Update hwcur and hwtail as known by the host. */
2273         nm_sync_kloop_appl_read(ktoa, &kring->nr_hwtail, &kring->nr_hwcur);
2274
2275         /* nm_sync_finalize */
2276         ring->tail = kring->rtail = kring->nr_hwtail;
2277 }
2278 #endif /* WITH_PTNETMAP */
2279
2280 #ifdef __FreeBSD__
2281 /*
2282  * FreeBSD mbuf allocator/deallocator in emulation mode:
2283  */
2284 #if __FreeBSD_version < 1100000
2285
2286 /*
2287  * For older versions of FreeBSD:
2288  *
2289  * We allocate EXT_PACKET mbuf+clusters, but need to set M_NOFREE
2290  * so that the destructor, if invoked, will not free the packet.
2291  * In principle we should set the destructor only on demand,
2292  * but since there might be a race we better do it on allocation.
2293  * As a consequence, we also need to set the destructor or we
2294  * would leak buffers.
2295  */
2296
2297 /* mbuf destructor, also need to change the type to EXT_EXTREF,
2298  * add an M_NOFREE flag, and then clear the flag and
2299  * chain into uma_zfree(zone_pack, mf)
2300  * (or reinstall the buffer ?)
2301  */
2302 #define SET_MBUF_DESTRUCTOR(m, fn)      do {            \
2303         (m)->m_ext.ext_free = (void *)fn;       \
2304         (m)->m_ext.ext_type = EXT_EXTREF;       \
2305 } while (0)
2306
2307 static int
2308 void_mbuf_dtor(struct mbuf *m, void *arg1, void *arg2)
2309 {
2310         /* restore original mbuf */
2311         m->m_ext.ext_buf = m->m_data = m->m_ext.ext_arg1;
2312         m->m_ext.ext_arg1 = NULL;
2313         m->m_ext.ext_type = EXT_PACKET;
2314         m->m_ext.ext_free = NULL;
2315         if (MBUF_REFCNT(m) == 0)
2316                 SET_MBUF_REFCNT(m, 1);
2317         uma_zfree(zone_pack, m);
2318
2319         return 0;
2320 }
2321
2322 static inline struct mbuf *
2323 nm_os_get_mbuf(struct ifnet *ifp, int len)
2324 {
2325         struct mbuf *m;
2326
2327         (void)ifp;
2328         m = m_getcl(M_NOWAIT, MT_DATA, M_PKTHDR);
2329         if (m) {
2330                 /* m_getcl() (mb_ctor_mbuf) has an assert that checks that
2331                  * M_NOFREE flag is not specified as third argument,
2332                  * so we have to set M_NOFREE after m_getcl(). */
2333                 m->m_flags |= M_NOFREE;
2334                 m->m_ext.ext_arg1 = m->m_ext.ext_buf; // XXX save
2335                 m->m_ext.ext_free = (void *)void_mbuf_dtor;
2336                 m->m_ext.ext_type = EXT_EXTREF;
2337                 nm_prdis(5, "create m %p refcnt %d", m, MBUF_REFCNT(m));
2338         }
2339         return m;
2340 }
2341
2342 #else /* __FreeBSD_version >= 1100000 */
2343
2344 /*
2345  * Newer versions of FreeBSD, using a straightforward scheme.
2346  *
2347  * We allocate mbufs with m_gethdr(), since the mbuf header is needed
2348  * by the driver. We also attach a customly-provided external storage,
2349  * which in this case is a netmap buffer. When calling m_extadd(), however
2350  * we pass a NULL address, since the real address (and length) will be
2351  * filled in by nm_os_generic_xmit_frame() right before calling
2352  * if_transmit().
2353  *
2354  * The dtor function does nothing, however we need it since mb_free_ext()
2355  * has a KASSERT(), checking that the mbuf dtor function is not NULL.
2356  */
2357
2358 #if __FreeBSD_version <= 1200050
2359 static void void_mbuf_dtor(struct mbuf *m, void *arg1, void *arg2) { }
2360 #else  /* __FreeBSD_version >= 1200051 */
2361 /* The arg1 and arg2 pointers argument were removed by r324446, which
2362  * in included since version 1200051. */
2363 static void void_mbuf_dtor(struct mbuf *m) { }
2364 #endif /* __FreeBSD_version >= 1200051 */
2365
2366 #define SET_MBUF_DESTRUCTOR(m, fn)      do {            \
2367         (m)->m_ext.ext_free = (fn != NULL) ?            \
2368             (void *)fn : (void *)void_mbuf_dtor;        \
2369 } while (0)
2370
2371 static inline struct mbuf *
2372 nm_os_get_mbuf(struct ifnet *ifp, int len)
2373 {
2374         struct mbuf *m;
2375
2376         (void)ifp;
2377         (void)len;
2378
2379         m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
2380         if (m == NULL) {
2381                 return m;
2382         }
2383
2384         m_extadd(m, NULL /* buf */, 0 /* size */, void_mbuf_dtor,
2385                  NULL, NULL, 0, EXT_NET_DRV);
2386
2387         return m;
2388 }
2389
2390 #endif /* __FreeBSD_version >= 1100000 */
2391 #endif /* __FreeBSD__ */
2392
2393 struct nmreq_option * nmreq_findoption(struct nmreq_option *, uint16_t);
2394 int nmreq_checkduplicate(struct nmreq_option *);
2395
2396 int netmap_init_bridges(void);
2397 void netmap_uninit_bridges(void);
2398
2399 /* Functions to read and write CSB fields from the kernel. */
2400 #if defined (linux)
2401 #define CSB_READ(csb, field, r) (get_user(r, &csb->field))
2402 #define CSB_WRITE(csb, field, v) (put_user(v, &csb->field))
2403 #else  /* ! linux */
2404 #define CSB_READ(csb, field, r) (r = fuword32(&csb->field))
2405 #define CSB_WRITE(csb, field, v) (suword32(&csb->field, v))
2406 #endif /* ! linux */
2407
2408 #endif /* _NET_NETMAP_KERN_H_ */