sys/kern/kern_mbuf.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2004, 2005,
   3  *      Bosko Milekic <bmilekic@FreeBSD.org>.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice unmodified, this list of conditions and the following
  10  *    disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  25  * SUCH DAMAGE.
  26  */
  27
  28 #include <sys/cdefs.h>
  29 __FBSDID("$FreeBSD$");
  30
  31 #include "opt_param.h"
  32
  33 #include <sys/param.h>
  34 #include <sys/malloc.h>
  35 #include <sys/systm.h>
  36 #include <sys/mbuf.h>
  37 #include <sys/domain.h>
  38 #include <sys/eventhandler.h>
  39 #include <sys/kernel.h>
  40 #include <sys/protosw.h>
  41 #include <sys/smp.h>
  42 #include <sys/sysctl.h>
  43
  44 #include <security/mac/mac_framework.h>
  45
  46 #include <vm/vm.h>
  47 #include <vm/vm_extern.h>
  48 #include <vm/vm_kern.h>
  49 #include <vm/vm_page.h>
  50 #include <vm/vm_map.h>
  51 #include <vm/uma.h>
  52 #include <vm/uma_int.h>
  53 #include <vm/uma_dbg.h>
  54
  55 /*
  56  * In FreeBSD, Mbufs and Mbuf Clusters are allocated from UMA
  57  * Zones.
  58  *
  59  * Mbuf Clusters (2K, contiguous) are allocated from the Cluster
  60  * Zone.  The Zone can be capped at kern.ipc.nmbclusters, if the
  61  * administrator so desires.
  62  *
  63  * Mbufs are allocated from a UMA Master Zone called the Mbuf
  64  * Zone.
  65  *
  66  * Additionally, FreeBSD provides a Packet Zone, which it
  67  * configures as a Secondary Zone to the Mbuf Master Zone,
  68  * thus sharing backend Slab kegs with the Mbuf Master Zone.
  69  *
  70  * Thus common-case allocations and locking are simplified:
  71  *
  72  *  m_clget()                m_getcl()
  73  *    |                         |
  74  *    |   .------------>[(Packet Cache)]    m_get(), m_gethdr()
  75  *    |   |             [     Packet   ]            |
  76  *  [(Cluster Cache)]   [    Secondary ]   [ (Mbuf Cache)     ]
  77  *  [ Cluster Zone  ]   [     Zone     ]   [ Mbuf Master Zone ]
  78  *        |                       \________         |
  79  *  [ Cluster Keg   ]                      \       /
  80  *        |                              [ Mbuf Keg   ]
  81  *  [ Cluster Slabs ]                         |
  82  *        |                              [ Mbuf Slabs ]
  83  *         \____________(VM)_________________/
  84  *
  85  *
  86  * Whenever an object is allocated with uma_zalloc() out of
  87  * one of the Zones its _ctor_ function is executed.  The same
  88  * for any deallocation through uma_zfree() the _dtor_ function
  89  * is executed.
  90  *
  91  * Caches are per-CPU and are filled from the Master Zone.
  92  *
  93  * Whenever an object is allocated from the underlying global
  94  * memory pool it gets pre-initialized with the _zinit_ functions.
  95  * When the Keg's are overfull objects get decomissioned with
  96  * _zfini_ functions and free'd back to the global memory pool.
  97  *
  98  */
  99
 100 int nmbufs;                     /* limits number of mbufs */
 101 int nmbclusters;                /* limits number of mbuf clusters */
 102 int nmbjumbop;                  /* limits number of page size jumbo clusters */
 103 int nmbjumbo9;                  /* limits number of 9k jumbo clusters */
 104 int nmbjumbo16;                 /* limits number of 16k jumbo clusters */
 105 struct mbstat mbstat;
 106
 107 static quad_t maxmbufmem;       /* overall real memory limit for all mbufs */
 108
 109 SYSCTL_QUAD(_kern_ipc, OID_AUTO, maxmbufmem, CTLFLAG_RDTUN, &maxmbufmem, 0,
 110     "Maximum real memory allocateable to various mbuf types");
 111
 112 /*
 113  * tunable_mbinit() has to be run before any mbuf allocations are done.
 114  */
 115 static void
 116 tunable_mbinit(void *dummy)
 117 {
 118         quad_t realmem;
 119
 120         /*
 121          * The default limit for all mbuf related memory is 1/2 of all
 122          * available kernel memory (physical or kmem).
 123          * At most it can be 3/4 of available kernel memory.
 124          */
 125         realmem = qmin((quad_t)physmem * PAGE_SIZE,
 126             vm_map_max(kmem_map) - vm_map_min(kmem_map));
 127         maxmbufmem = realmem / 2;
 128         TUNABLE_QUAD_FETCH("kern.ipc.maxmbufmem", &maxmbufmem);
 129         if (maxmbufmem > realmem / 4 * 3)
 130                 maxmbufmem = realmem / 4 * 3;
 131
 132         TUNABLE_INT_FETCH("kern.ipc.nmbclusters", &nmbclusters);
 133         if (nmbclusters == 0)
 134                 nmbclusters = maxmbufmem / MCLBYTES / 4;
 135
 136         TUNABLE_INT_FETCH("kern.ipc.nmbjumbop", &nmbjumbop);
 137         if (nmbjumbop == 0)
 138                 nmbjumbop = maxmbufmem / MJUMPAGESIZE / 4;
 139
 140         TUNABLE_INT_FETCH("kern.ipc.nmbjumbo9", &nmbjumbo9);
 141         if (nmbjumbo9 == 0)
 142                 nmbjumbo9 = maxmbufmem / MJUM9BYTES / 6;
 143
 144         TUNABLE_INT_FETCH("kern.ipc.nmbjumbo16", &nmbjumbo16);
 145         if (nmbjumbo16 == 0)
 146                 nmbjumbo16 = maxmbufmem / MJUM16BYTES / 6;
 147
 148         /*
 149          * We need at least as many mbufs as we have clusters of
 150          * the various types added together.
 151          */
 152         TUNABLE_INT_FETCH("kern.ipc.nmbufs", &nmbufs);
 153         if (nmbufs < nmbclusters + nmbjumbop + nmbjumbo9 + nmbjumbo16)
 154                 nmbufs = lmax(maxmbufmem / MSIZE / 5,
 155                     nmbclusters + nmbjumbop + nmbjumbo9 + nmbjumbo16);
 156 }
 157 SYSINIT(tunable_mbinit, SI_SUB_KMEM, SI_ORDER_MIDDLE, tunable_mbinit, NULL);
 158
 159 static int
 160 sysctl_nmbclusters(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 161 {
 162         int error, newnmbclusters;
 163
 164         newnmbclusters = nmbclusters;
 165         error = sysctl_handle_int(oidp, &newnmbclusters, 0, req);
 166         if (error == 0 && req->newptr && newnmbclusters != nmbclusters) {
 167                 if (newnmbclusters > nmbclusters &&
 168                     nmbufs >= nmbclusters + nmbjumbop + nmbjumbo9 + nmbjumbo16) {
 169                         nmbclusters = newnmbclusters;
 170                         nmbclusters = uma_zone_set_max(zone_clust, nmbclusters);
 171                         EVENTHANDLER_INVOKE(nmbclusters_change);
 172                 } else
 173                         error = EINVAL;
 174         }
 175         return (error);
 176 }
 177 SYSCTL_PROC(_kern_ipc, OID_AUTO, nmbclusters, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 178 &nmbclusters, 0, sysctl_nmbclusters, "IU",
 179     "Maximum number of mbuf clusters allowed");
 180
 181 static int
 182 sysctl_nmbjumbop(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 183 {
 184         int error, newnmbjumbop;
 185
 186         newnmbjumbop = nmbjumbop;
 187         error = sysctl_handle_int(oidp, &newnmbjumbop, 0, req);
 188         if (error == 0 && req->newptr && newnmbjumbop != nmbjumbop) {
 189                 if (newnmbjumbop > nmbjumbop &&
 190                     nmbufs >= nmbclusters + nmbjumbop + nmbjumbo9 + nmbjumbo16) {
 191                         nmbjumbop = newnmbjumbop;
 192                         nmbjumbop = uma_zone_set_max(zone_jumbop, nmbjumbop);
 193                 } else
 194                         error = EINVAL;
 195         }
 196         return (error);
 197 }
 198 SYSCTL_PROC(_kern_ipc, OID_AUTO, nmbjumbop, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 199 &nmbjumbop, 0, sysctl_nmbjumbop, "IU",
 200     "Maximum number of mbuf page size jumbo clusters allowed");
 201
 202 static int
 203 sysctl_nmbjumbo9(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 204 {
 205         int error, newnmbjumbo9;
 206
 207         newnmbjumbo9 = nmbjumbo9;
 208         error = sysctl_handle_int(oidp, &newnmbjumbo9, 0, req);
 209         if (error == 0 && req->newptr && newnmbjumbo9 != nmbjumbo9) {
 210                 if (newnmbjumbo9 > nmbjumbo9 &&
 211                     nmbufs >= nmbclusters + nmbjumbop + nmbjumbo9 + nmbjumbo16) {
 212                         nmbjumbo9 = newnmbjumbo9;
 213                         nmbjumbo9 = uma_zone_set_max(zone_jumbo9, nmbjumbo9);
 214                 } else
 215                         error = EINVAL;
 216         }
 217         return (error);
 218 }
 219 SYSCTL_PROC(_kern_ipc, OID_AUTO, nmbjumbo9, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 220 &nmbjumbo9, 0, sysctl_nmbjumbo9, "IU",
 221     "Maximum number of mbuf 9k jumbo clusters allowed");
 222
 223 static int
 224 sysctl_nmbjumbo16(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 225 {
 226         int error, newnmbjumbo16;
 227
 228         newnmbjumbo16 = nmbjumbo16;
 229         error = sysctl_handle_int(oidp, &newnmbjumbo16, 0, req);
 230         if (error == 0 && req->newptr && newnmbjumbo16 != nmbjumbo16) {
 231                 if (newnmbjumbo16 > nmbjumbo16 &&
 232                     nmbufs >= nmbclusters + nmbjumbop + nmbjumbo9 + nmbjumbo16) {
 233                         nmbjumbo16 = newnmbjumbo16;
 234                         nmbjumbo16 = uma_zone_set_max(zone_jumbo16, nmbjumbo16);
 235                 } else
 236                         error = EINVAL;
 237         }
 238         return (error);
 239 }
 240 SYSCTL_PROC(_kern_ipc, OID_AUTO, nmbjumbo16, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 241 &nmbjumbo16, 0, sysctl_nmbjumbo16, "IU",
 242     "Maximum number of mbuf 16k jumbo clusters allowed");
 243
 244 static int
 245 sysctl_nmbufs(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 246 {
 247         int error, newnmbufs;
 248
 249         newnmbufs = nmbufs;
 250         error = sysctl_handle_int(oidp, &newnmbufs, 0, req);
 251         if (error == 0 && req->newptr && newnmbufs != nmbufs) {
 252                 if (newnmbufs > nmbufs) {
 253                         nmbufs = newnmbufs;
 254                         nmbufs = uma_zone_set_max(zone_mbuf, nmbufs);
 255                         EVENTHANDLER_INVOKE(nmbufs_change);
 256                 } else
 257                         error = EINVAL;
 258         }
 259         return (error);
 260 }
 261 SYSCTL_PROC(_kern_ipc, OID_AUTO, nmbufs, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
 262 &nmbufs, 0, sysctl_nmbufs, "IU",
 263     "Maximum number of mbufs allowed");
 264
 265 SYSCTL_STRUCT(_kern_ipc, OID_AUTO, mbstat, CTLFLAG_RD, &mbstat, mbstat,
 266     "Mbuf general information and statistics");
 267
 268 /*
 269  * Zones from which we allocate.
 270  */
 271 uma_zone_t      zone_mbuf;
 272 uma_zone_t      zone_clust;
 273 uma_zone_t      zone_pack;
 274 uma_zone_t      zone_jumbop;
 275 uma_zone_t      zone_jumbo9;
 276 uma_zone_t      zone_jumbo16;
 277 uma_zone_t      zone_ext_refcnt;
 278
 279 /*
 280  * Local prototypes.
 281  */
 282 static int      mb_ctor_mbuf(void *, int, void *, int);
 283 static int      mb_ctor_clust(void *, int, void *, int);
 284 static int      mb_ctor_pack(void *, int, void *, int);
 285 static void     mb_dtor_mbuf(void *, int, void *);
 286 static void     mb_dtor_clust(void *, int, void *);
 287 static void     mb_dtor_pack(void *, int, void *);
 288 static int      mb_zinit_pack(void *, int, int);
 289 static void     mb_zfini_pack(void *, int);
 290
 291 static void     mb_reclaim(void *);
 292 static void    *mbuf_jumbo_alloc(uma_zone_t, int, uint8_t *, int);
 293
 294 /* Ensure that MSIZE doesn't break dtom() - it must be a power of 2 */
 295 CTASSERT((((MSIZE - 1) ^ MSIZE) + 1) >> 1 == MSIZE);
 296
 297 /*
 298  * Initialize FreeBSD Network buffer allocation.
 299  */
 300 static void
 301 mbuf_init(void *dummy)
 302 {
 303
 304         /*
 305          * Configure UMA zones for Mbufs, Clusters, and Packets.
 306          */
 307         zone_mbuf = uma_zcreate(MBUF_MEM_NAME, MSIZE,
 308             mb_ctor_mbuf, mb_dtor_mbuf,
 309 #ifdef INVARIANTS
 310             trash_init, trash_fini,
 311 #else
 312             NULL, NULL,
 313 #endif
 314             MSIZE - 1, UMA_ZONE_MAXBUCKET);
 315         if (nmbufs > 0)
 316                 nmbufs = uma_zone_set_max(zone_mbuf, nmbufs);
 317
 318         zone_clust = uma_zcreate(MBUF_CLUSTER_MEM_NAME, MCLBYTES,
 319             mb_ctor_clust, mb_dtor_clust,
 320 #ifdef INVARIANTS
 321             trash_init, trash_fini,
 322 #else
 323             NULL, NULL,
 324 #endif
 325             UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_REFCNT);
 326         if (nmbclusters > 0)
 327                 nmbclusters = uma_zone_set_max(zone_clust, nmbclusters);
 328
 329         zone_pack = uma_zsecond_create(MBUF_PACKET_MEM_NAME, mb_ctor_pack,
 330             mb_dtor_pack, mb_zinit_pack, mb_zfini_pack, zone_mbuf);
 331
 332         /* Make jumbo frame zone too. Page size, 9k and 16k. */
 333         zone_jumbop = uma_zcreate(MBUF_JUMBOP_MEM_NAME, MJUMPAGESIZE,
 334             mb_ctor_clust, mb_dtor_clust,
 335 #ifdef INVARIANTS
 336             trash_init, trash_fini,
 337 #else
 338             NULL, NULL,
 339 #endif
 340             UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_REFCNT);
 341         if (nmbjumbop > 0)
 342                 nmbjumbop = uma_zone_set_max(zone_jumbop, nmbjumbop);
 343
 344         zone_jumbo9 = uma_zcreate(MBUF_JUMBO9_MEM_NAME, MJUM9BYTES,
 345             mb_ctor_clust, mb_dtor_clust,
 346 #ifdef INVARIANTS
 347             trash_init, trash_fini,
 348 #else
 349             NULL, NULL,
 350 #endif
 351             UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_REFCNT);
 352         uma_zone_set_allocf(zone_jumbo9, mbuf_jumbo_alloc);
 353         if (nmbjumbo9 > 0)
 354                 nmbjumbo9 = uma_zone_set_max(zone_jumbo9, nmbjumbo9);
 355
 356         zone_jumbo16 = uma_zcreate(MBUF_JUMBO16_MEM_NAME, MJUM16BYTES,
 357             mb_ctor_clust, mb_dtor_clust,
 358 #ifdef INVARIANTS
 359             trash_init, trash_fini,
 360 #else
 361             NULL, NULL,
 362 #endif
 363             UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_REFCNT);
 364         uma_zone_set_allocf(zone_jumbo16, mbuf_jumbo_alloc);
 365         if (nmbjumbo16 > 0)
 366                 nmbjumbo16 = uma_zone_set_max(zone_jumbo16, nmbjumbo16);
 367
 368         zone_ext_refcnt = uma_zcreate(MBUF_EXTREFCNT_MEM_NAME, sizeof(u_int),
 369             NULL, NULL,
 370             NULL, NULL,
 371             UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_ZINIT);
 372
 373         /* uma_prealloc() goes here... */
 374
 375         /*
 376          * Hook event handler for low-memory situation, used to
 377          * drain protocols and push data back to the caches (UMA
 378          * later pushes it back to VM).
 379          */
 380         EVENTHANDLER_REGISTER(vm_lowmem, mb_reclaim, NULL,
 381             EVENTHANDLER_PRI_FIRST);
 382
 383         /*
 384          * [Re]set counters and local statistics knobs.
 385          * XXX Some of these should go and be replaced, but UMA stat
 386          * gathering needs to be revised.
 387          */
 388         mbstat.m_mbufs = 0;
 389         mbstat.m_mclusts = 0;
 390         mbstat.m_drain = 0;
 391         mbstat.m_msize = MSIZE;
 392         mbstat.m_mclbytes = MCLBYTES;
 393         mbstat.m_minclsize = MINCLSIZE;
 394         mbstat.m_mlen = MLEN;
 395         mbstat.m_mhlen = MHLEN;
 396         mbstat.m_numtypes = MT_NTYPES;
 397
 398         mbstat.m_mcfail = mbstat.m_mpfail = 0;
 399         mbstat.sf_iocnt = 0;
 400         mbstat.sf_allocwait = mbstat.sf_allocfail = 0;
 401 }
 402 SYSINIT(mbuf, SI_SUB_MBUF, SI_ORDER_FIRST, mbuf_init, NULL);
 403
 404 /*
 405  * UMA backend page allocator for the jumbo frame zones.
 406  *
 407  * Allocates kernel virtual memory that is backed by contiguous physical
 408  * pages.
 409  */
 410 static void *
 411 mbuf_jumbo_alloc(uma_zone_t zone, int bytes, uint8_t *flags, int wait)
 412 {
 413
 414         /* Inform UMA that this allocator uses kernel_map/object. */
 415         *flags = UMA_SLAB_KERNEL;
 416         return ((void *)kmem_alloc_contig(kernel_map, bytes, wait,
 417             (vm_paddr_t)0, ~(vm_paddr_t)0, 1, 0, VM_MEMATTR_DEFAULT));
 418 }
 419
 420 /*
 421  * Constructor for Mbuf master zone.
 422  *
 423  * The 'arg' pointer points to a mb_args structure which
 424  * contains call-specific information required to support the
 425  * mbuf allocation API.  See mbuf.h.
 426  */
 427 static int
 428 mb_ctor_mbuf(void *mem, int size, void *arg, int how)
 429 {
 430         struct mbuf *m;
 431         struct mb_args *args;
 432 #ifdef MAC
 433         int error;
 434 #endif
 435         int flags;
 436         short type;
 437
 438 #ifdef INVARIANTS
 439         trash_ctor(mem, size, arg, how);
 440 #endif
 441         m = (struct mbuf *)mem;
 442         args = (struct mb_args *)arg;
 443         flags = args->flags;
 444         type = args->type;
 445
 446         /*
 447          * The mbuf is initialized later.  The caller has the
 448          * responsibility to set up any MAC labels too.
 449          */
 450         if (type == MT_NOINIT)
 451                 return (0);
 452
 453         m->m_next = NULL;
 454         m->m_nextpkt = NULL;
 455         m->m_len = 0;
 456         m->m_flags = flags;
 457         m->m_type = type;
 458         if (flags & M_PKTHDR) {
 459                 m->m_data = m->m_pktdat;
 460                 m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 461                 m->m_pkthdr.header = NULL;
 462                 m->m_pkthdr.len = 0;
 463                 m->m_pkthdr.csum_flags = 0;
 464                 m->m_pkthdr.csum_data = 0;
 465                 m->m_pkthdr.tso_segsz = 0;
 466                 m->m_pkthdr.ether_vtag = 0;
 467                 m->m_pkthdr.flowid = 0;
 468                 SLIST_INIT(&m->m_pkthdr.tags);
 469 #ifdef MAC
 470                 /* If the label init fails, fail the alloc */
 471                 error = mac_mbuf_init(m, how);
 472                 if (error)
 473                         return (error);
 474 #endif
 475         } else
 476                 m->m_data = m->m_dat;
 477         return (0);
 478 }
 479
 480 /*
 481  * The Mbuf master zone destructor.
 482  */
 483 static void
 484 mb_dtor_mbuf(void *mem, int size, void *arg)
 485 {
 486         struct mbuf *m;
 487         unsigned long flags;
 488
 489         m = (struct mbuf *)mem;
 490         flags = (unsigned long)arg;
 491
 492         if ((flags & MB_NOTAGS) == 0 && (m->m_flags & M_PKTHDR) != 0)
 493                 m_tag_delete_chain(m, NULL);
 494         KASSERT((m->m_flags & M_EXT) == 0, ("%s: M_EXT set", __func__));
 495         KASSERT((m->m_flags & M_NOFREE) == 0, ("%s: M_NOFREE set", __func__));
 496 #ifdef INVARIANTS
 497         trash_dtor(mem, size, arg);
 498 #endif
 499 }
 500
 501 /*
 502  * The Mbuf Packet zone destructor.
 503  */
 504 static void
 505 mb_dtor_pack(void *mem, int size, void *arg)
 506 {
 507         struct mbuf *m;
 508
 509         m = (struct mbuf *)mem;
 510         if ((m->m_flags & M_PKTHDR) != 0)
 511                 m_tag_delete_chain(m, NULL);
 512
 513         /* Make sure we've got a clean cluster back. */
 514         KASSERT((m->m_flags & M_EXT) == M_EXT, ("%s: M_EXT not set", __func__));
 515         KASSERT(m->m_ext.ext_buf != NULL, ("%s: ext_buf == NULL", __func__));
 516         KASSERT(m->m_ext.ext_free == NULL, ("%s: ext_free != NULL", __func__));
 517         KASSERT(m->m_ext.ext_arg1 == NULL, ("%s: ext_arg1 != NULL", __func__));
 518         KASSERT(m->m_ext.ext_arg2 == NULL, ("%s: ext_arg2 != NULL", __func__));
 519         KASSERT(m->m_ext.ext_size == MCLBYTES, ("%s: ext_size != MCLBYTES", __func__));
 520         KASSERT(m->m_ext.ext_type == EXT_PACKET, ("%s: ext_type != EXT_PACKET", __func__));
 521         KASSERT(*m->m_ext.ref_cnt == 1, ("%s: ref_cnt != 1", __func__));
 522 #ifdef INVARIANTS
 523         trash_dtor(m->m_ext.ext_buf, MCLBYTES, arg);
 524 #endif
 525         /*
 526          * If there are processes blocked on zone_clust, waiting for pages
 527          * to be freed up, * cause them to be woken up by draining the
 528          * packet zone.  We are exposed to a race here * (in the check for
 529          * the UMA_ZFLAG_FULL) where we might miss the flag set, but that
 530          * is deliberate. We don't want to acquire the zone lock for every
 531          * mbuf free.
 532          */
 533         if (uma_zone_exhausted_nolock(zone_clust))
 534                 zone_drain(zone_pack);
 535 }
 536
 537 /*
 538  * The Cluster and Jumbo[PAGESIZE|9|16] zone constructor.
 539  *
 540  * Here the 'arg' pointer points to the Mbuf which we
 541  * are configuring cluster storage for.  If 'arg' is
 542  * empty we allocate just the cluster without setting
 543  * the mbuf to it.  See mbuf.h.
 544  */
 545 static int
 546 mb_ctor_clust(void *mem, int size, void *arg, int how)
 547 {
 548         struct mbuf *m;
 549         u_int *refcnt;
 550         int type;
 551         uma_zone_t zone;
 552
 553 #ifdef INVARIANTS
 554         trash_ctor(mem, size, arg, how);
 555 #endif
 556         switch (size) {
 557         case MCLBYTES:
 558                 type = EXT_CLUSTER;
 559                 zone = zone_clust;
 560                 break;
 561 #if MJUMPAGESIZE != MCLBYTES
 562         case MJUMPAGESIZE:
 563                 type = EXT_JUMBOP;
 564                 zone = zone_jumbop;
 565                 break;
 566 #endif
 567         case MJUM9BYTES:
 568                 type = EXT_JUMBO9;
 569                 zone = zone_jumbo9;
 570                 break;
 571         case MJUM16BYTES:
 572                 type = EXT_JUMBO16;
 573                 zone = zone_jumbo16;
 574                 break;
 575         default:
 576                 panic("unknown cluster size");
 577                 break;
 578         }
 579
 580         m = (struct mbuf *)arg;
 581         refcnt = uma_find_refcnt(zone, mem);
 582         *refcnt = 1;
 583         if (m != NULL) {
 584                 m->m_ext.ext_buf = (caddr_t)mem;
 585                 m->m_data = m->m_ext.ext_buf;
 586                 m->m_flags |= M_EXT;
 587                 m->m_ext.ext_free = NULL;
 588                 m->m_ext.ext_arg1 = NULL;
 589                 m->m_ext.ext_arg2 = NULL;
 590                 m->m_ext.ext_size = size;
 591                 m->m_ext.ext_type = type;
 592                 m->m_ext.ref_cnt = refcnt;
 593         }
 594
 595         return (0);
 596 }
 597
 598 /*
 599  * The Mbuf Cluster zone destructor.
 600  */
 601 static void
 602 mb_dtor_clust(void *mem, int size, void *arg)
 603 {
 604 #ifdef INVARIANTS
 605         uma_zone_t zone;
 606
 607         zone = m_getzone(size);
 608         KASSERT(*(uma_find_refcnt(zone, mem)) <= 1,
 609                 ("%s: refcnt incorrect %u", __func__,
 610                  *(uma_find_refcnt(zone, mem))) );
 611
 612         trash_dtor(mem, size, arg);
 613 #endif
 614 }
 615
 616 /*
 617  * The Packet secondary zone's init routine, executed on the
 618  * object's transition from mbuf keg slab to zone cache.
 619  */
 620 static int
 621 mb_zinit_pack(void *mem, int size, int how)
 622 {
 623         struct mbuf *m;
 624
 625         m = (struct mbuf *)mem;         /* m is virgin. */
 626         if (uma_zalloc_arg(zone_clust, m, how) == NULL ||
 627             m->m_ext.ext_buf == NULL)
 628                 return (ENOMEM);
 629         m->m_ext.ext_type = EXT_PACKET; /* Override. */
 630 #ifdef INVARIANTS
 631         trash_init(m->m_ext.ext_buf, MCLBYTES, how);
 632 #endif
 633         return (0);
 634 }
 635
 636 /*
 637  * The Packet secondary zone's fini routine, executed on the
 638  * object's transition from zone cache to keg slab.
 639  */
 640 static void
 641 mb_zfini_pack(void *mem, int size)
 642 {
 643         struct mbuf *m;
 644
 645         m = (struct mbuf *)mem;
 646 #ifdef INVARIANTS
 647         trash_fini(m->m_ext.ext_buf, MCLBYTES);
 648 #endif
 649         uma_zfree_arg(zone_clust, m->m_ext.ext_buf, NULL);
 650 #ifdef INVARIANTS
 651         trash_dtor(mem, size, NULL);
 652 #endif
 653 }
 654
 655 /*
 656  * The "packet" keg constructor.
 657  */
 658 static int
 659 mb_ctor_pack(void *mem, int size, void *arg, int how)
 660 {
 661         struct mbuf *m;
 662         struct mb_args *args;
 663 #ifdef MAC
 664         int error;
 665 #endif
 666         int flags;
 667         short type;
 668
 669         m = (struct mbuf *)mem;
 670         args = (struct mb_args *)arg;
 671         flags = args->flags;
 672         type = args->type;
 673
 674 #ifdef INVARIANTS
 675         trash_ctor(m->m_ext.ext_buf, MCLBYTES, arg, how);
 676 #endif
 677         m->m_next = NULL;
 678         m->m_nextpkt = NULL;
 679         m->m_data = m->m_ext.ext_buf;
 680         m->m_len = 0;
 681         m->m_flags = (flags | M_EXT);
 682         m->m_type = type;
 683
 684         if (flags & M_PKTHDR) {
 685                 m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 686                 m->m_pkthdr.len = 0;
 687                 m->m_pkthdr.header = NULL;
 688                 m->m_pkthdr.csum_flags = 0;
 689                 m->m_pkthdr.csum_data = 0;
 690                 m->m_pkthdr.tso_segsz = 0;
 691                 m->m_pkthdr.ether_vtag = 0;
 692                 m->m_pkthdr.flowid = 0;
 693                 SLIST_INIT(&m->m_pkthdr.tags);
 694 #ifdef MAC
 695                 /* If the label init fails, fail the alloc */
 696                 error = mac_mbuf_init(m, how);
 697                 if (error)
 698                         return (error);
 699 #endif
 700         }
 701         /* m_ext is already initialized. */
 702
 703         return (0);
 704 }
 705
 706 int
 707 m_pkthdr_init(struct mbuf *m, int how)
 708 {
 709 #ifdef MAC
 710         int error;
 711 #endif
 712         m->m_data = m->m_pktdat;
 713         SLIST_INIT(&m->m_pkthdr.tags);
 714         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
 715         m->m_pkthdr.header = NULL;
 716         m->m_pkthdr.len = 0;
 717         m->m_pkthdr.flowid = 0;
 718         m->m_pkthdr.csum_flags = 0;
 719         m->m_pkthdr.csum_data = 0;
 720         m->m_pkthdr.tso_segsz = 0;
 721         m->m_pkthdr.ether_vtag = 0;
 722 #ifdef MAC
 723         /* If the label init fails, fail the alloc */
 724         error = mac_mbuf_init(m, how);
 725         if (error)
 726                 return (error);
 727 #endif
 728
 729         return (0);
 730 }
 731
 732 /*
 733  * This is the protocol drain routine.
 734  *
 735  * No locks should be held when this is called.  The drain routines have to
 736  * presently acquire some locks which raises the possibility of lock order
 737  * reversal.
 738  */
 739 static void
 740 mb_reclaim(void *junk)
 741 {
 742         struct domain *dp;
 743         struct protosw *pr;
 744
 745         WITNESS_WARN(WARN_GIANTOK | WARN_SLEEPOK | WARN_PANIC, NULL,
 746             "mb_reclaim()");
 747
 748         for (dp = domains; dp != NULL; dp = dp->dom_next)
 749                 for (pr = dp->dom_protosw; pr < dp->dom_protoswNPROTOSW; pr++)
 750                         if (pr->pr_drain != NULL)
 751                                 (*pr->pr_drain)();
 752 }