sys/kern/uipc_mbuf.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1991, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  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, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS 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 REGENTS 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  *      @(#)uipc_mbuf.c 8.2 (Berkeley) 1/4/94
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include "opt_param.h"
  36 #include "opt_mbuf_stress_test.h"
  37 #include "opt_mbuf_profiling.h"
  38
  39 #include <sys/param.h>
  40 #include <sys/systm.h>
  41 #include <sys/kernel.h>
  42 #include <sys/limits.h>
  43 #include <sys/lock.h>
  44 #include <sys/malloc.h>
  45 #include <sys/mbuf.h>
  46 #include <sys/sysctl.h>
  47 #include <sys/domain.h>
  48 #include <sys/protosw.h>
  49 #include <sys/uio.h>
  50
  51 int     max_linkhdr;
  52 int     max_protohdr;
  53 int     max_hdr;
  54 int     max_datalen;
  55 #ifdef MBUF_STRESS_TEST
  56 int     m_defragpackets;
  57 int     m_defragbytes;
  58 int     m_defraguseless;
  59 int     m_defragfailure;
  60 int     m_defragrandomfailures;
  61 #endif
  62
  63 /*
  64  * sysctl(8) exported objects
  65  */
  66 SYSCTL_INT(_kern_ipc, KIPC_MAX_LINKHDR, max_linkhdr, CTLFLAG_RD,
  67            &max_linkhdr, 0, "Size of largest link layer header");
  68 SYSCTL_INT(_kern_ipc, KIPC_MAX_PROTOHDR, max_protohdr, CTLFLAG_RD,
  69            &max_protohdr, 0, "Size of largest protocol layer header");
  70 SYSCTL_INT(_kern_ipc, KIPC_MAX_HDR, max_hdr, CTLFLAG_RD,
  71            &max_hdr, 0, "Size of largest link plus protocol header");
  72 SYSCTL_INT(_kern_ipc, KIPC_MAX_DATALEN, max_datalen, CTLFLAG_RD,
  73            &max_datalen, 0, "Minimum space left in mbuf after max_hdr");
  74 #ifdef MBUF_STRESS_TEST
  75 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, m_defragpackets, CTLFLAG_RD,
  76            &m_defragpackets, 0, "");
  77 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, m_defragbytes, CTLFLAG_RD,
  78            &m_defragbytes, 0, "");
  79 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, m_defraguseless, CTLFLAG_RD,
  80            &m_defraguseless, 0, "");
  81 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, m_defragfailure, CTLFLAG_RD,
  82            &m_defragfailure, 0, "");
  83 SYSCTL_INT(_kern_ipc, OID_AUTO, m_defragrandomfailures, CTLFLAG_RW,
  84            &m_defragrandomfailures, 0, "");
  85 #endif
  86
  87 /*
  88  * Ensure the correct size of various mbuf parameters.  It could be off due
  89  * to compiler-induced padding and alignment artifacts.
  90  */
  91 CTASSERT(sizeof(struct mbuf) == MSIZE);
  92 CTASSERT(MSIZE - offsetof(struct mbuf, m_dat) == MLEN);
  93 CTASSERT(MSIZE - offsetof(struct mbuf, m_pktdat) == MHLEN);
  94
  95 /*
  96  * m_get2() allocates minimum mbuf that would fit "size" argument.
  97  */
  98 struct mbuf *
  99 m_get2(int size, int how, short type, int flags)
 100 {
 101         struct mb_args args;
 102         struct mbuf *m, *n;
 103
 104         args.flags = flags;
 105         args.type = type;
 106
 107         if (size <= MHLEN || (size <= MLEN && (flags & M_PKTHDR) == 0))
 108                 return (uma_zalloc_arg(zone_mbuf, &args, how));
 109         if (size <= MCLBYTES)
 110                 return (uma_zalloc_arg(zone_pack, &args, how));
 111
 112         if (size > MJUMPAGESIZE)
 113                 return (NULL);
 114
 115         m = uma_zalloc_arg(zone_mbuf, &args, how);
 116         if (m == NULL)
 117                 return (NULL);
 118
 119         n = uma_zalloc_arg(zone_jumbop, m, how);
 120         if (n == NULL) {
 121                 uma_zfree(zone_mbuf, m);
 122                 return (NULL);
 123         }
 124
 125         return (m);
 126 }
 127
 128 /*
 129  * m_getjcl() returns an mbuf with a cluster of the specified size attached.
 130  * For size it takes MCLBYTES, MJUMPAGESIZE, MJUM9BYTES, MJUM16BYTES.
 131  */
 132 struct mbuf *
 133 m_getjcl(int how, short type, int flags, int size)
 134 {
 135         struct mb_args args;
 136         struct mbuf *m, *n;
 137         uma_zone_t zone;
 138
 139         if (size == MCLBYTES)
 140                 return m_getcl(how, type, flags);
 141
 142         args.flags = flags;
 143         args.type = type;
 144
 145         m = uma_zalloc_arg(zone_mbuf, &args, how);
 146         if (m == NULL)
 147                 return (NULL);
 148
 149         zone = m_getzone(size);
 150         n = uma_zalloc_arg(zone, m, how);
 151         if (n == NULL) {
 152                 uma_zfree(zone_mbuf, m);
 153                 return (NULL);
 154         }
 155         return (m);
 156 }
 157
 158 /*
 159  * Allocate a given length worth of mbufs and/or clusters (whatever fits
 160  * best) and return a pointer to the top of the allocated chain.  If an
 161  * existing mbuf chain is provided, then we will append the new chain
 162  * to the existing one but still return the top of the newly allocated
 163  * chain.
 164  */
 165 struct mbuf *
 166 m_getm2(struct mbuf *m, int len, int how, short type, int flags)
 167 {
 168         struct mbuf *mb, *nm = NULL, *mtail = NULL;
 169
 170         KASSERT(len >= 0, ("%s: len is < 0", __func__));
 171
 172         /* Validate flags. */
 173         flags &= (M_PKTHDR | M_EOR);
 174
 175         /* Packet header mbuf must be first in chain. */
 176         if ((flags & M_PKTHDR) && m != NULL)
 177                 flags &= ~M_PKTHDR;
 178
 179         /* Loop and append maximum sized mbufs to the chain tail. */
 180         while (len > 0) {
 181                 if (len > MCLBYTES)
 182                         mb = m_getjcl(how, type, (flags & M_PKTHDR),
 183                             MJUMPAGESIZE);
 184                 else if (len >= MINCLSIZE)
 185                         mb = m_getcl(how, type, (flags & M_PKTHDR));
 186                 else if (flags & M_PKTHDR)
 187                         mb = m_gethdr(how, type);
 188                 else
 189                         mb = m_get(how, type);
 190
 191                 /* Fail the whole operation if one mbuf can't be allocated. */
 192                 if (mb == NULL) {
 193                         if (nm != NULL)
 194                                 m_freem(nm);
 195                         return (NULL);
 196                 }
 197
 198                 /* Book keeping. */
 199                 len -= (mb->m_flags & M_EXT) ? mb->m_ext.ext_size :
 200                         ((mb->m_flags & M_PKTHDR) ? MHLEN : MLEN);
 201                 if (mtail != NULL)
 202                         mtail->m_next = mb;
 203                 else
 204                         nm = mb;
 205                 mtail = mb;
 206                 flags &= ~M_PKTHDR;     /* Only valid on the first mbuf. */
 207         }
 208         if (flags & M_EOR)
 209                 mtail->m_flags |= M_EOR;  /* Only valid on the last mbuf. */
 210
 211         /* If mbuf was supplied, append new chain to the end of it. */
 212         if (m != NULL) {
 213                 for (mtail = m; mtail->m_next != NULL; mtail = mtail->m_next)
 214                         ;
 215                 mtail->m_next = nm;
 216                 mtail->m_flags &= ~M_EOR;
 217         } else
 218                 m = nm;
 219
 220         return (m);
 221 }
 222
 223 /*
 224  * Free an entire chain of mbufs and associated external buffers, if
 225  * applicable.
 226  */
 227 void
 228 m_freem(struct mbuf *mb)
 229 {
 230
 231         while (mb != NULL)
 232                 mb = m_free(mb);
 233 }
 234
 235 /*-
 236  * Configure a provided mbuf to refer to the provided external storage
 237  * buffer and setup a reference count for said buffer.  If the setting
 238  * up of the reference count fails, the M_EXT bit will not be set.  If
 239  * successfull, the M_EXT bit is set in the mbuf's flags.
 240  *
 241  * Arguments:
 242  *    mb     The existing mbuf to which to attach the provided buffer.
 243  *    buf    The address of the provided external storage buffer.
 244  *    size   The size of the provided buffer.
 245  *    freef  A pointer to a routine that is responsible for freeing the
 246  *           provided external storage buffer.
 247  *    args   A pointer to an argument structure (of any type) to be passed
 248  *           to the provided freef routine (may be NULL).
 249  *    flags  Any other flags to be passed to the provided mbuf.
 250  *    type   The type that the external storage buffer should be
 251  *           labeled with.
 252  *
 253  * Returns:
 254  *    Nothing.
 255  */
 256 int
 257 m_extadd(struct mbuf *mb, caddr_t buf, u_int size,
 258     void (*freef)(struct mbuf *, void *, void *), void *arg1, void *arg2,
 259     int flags, int type, int wait)
 260 {
 261         KASSERT(type != EXT_CLUSTER, ("%s: EXT_CLUSTER not allowed", __func__));
 262
 263         if (type != EXT_EXTREF)
 264                 mb->m_ext.ext_cnt = uma_zalloc(zone_ext_refcnt, wait);
 265
 266         if (mb->m_ext.ext_cnt == NULL)
 267                 return (ENOMEM);
 268
 269         *(mb->m_ext.ext_cnt) = 1;
 270         mb->m_flags |= (M_EXT | flags);
 271         mb->m_ext.ext_buf = buf;
 272         mb->m_data = mb->m_ext.ext_buf;
 273         mb->m_ext.ext_size = size;
 274         mb->m_ext.ext_free = freef;
 275         mb->m_ext.ext_arg1 = arg1;
 276         mb->m_ext.ext_arg2 = arg2;
 277         mb->m_ext.ext_type = type;
 278         mb->m_ext.ext_flags = 0;
 279
 280         return (0);
 281 }
 282
 283 /*
 284  * Non-directly-exported function to clean up after mbufs with M_EXT
 285  * storage attached to them if the reference count hits 1.
 286  */
 287 void
 288 mb_free_ext(struct mbuf *m)
 289 {
 290         int freembuf;
 291
 292         KASSERT(m->m_flags & M_EXT, ("%s: M_EXT not set on %p", __func__, m));
 293
 294         /*
 295          * Check if the header is embedded in the cluster.
 296          */
 297         freembuf = (m->m_flags & M_NOFREE) ? 0 : 1;
 298
 299         switch (m->m_ext.ext_type) {
 300         case EXT_SFBUF:
 301                 sf_ext_free(m->m_ext.ext_arg1, m->m_ext.ext_arg2);
 302                 break;
 303         default:
 304                 KASSERT(m->m_ext.ext_cnt != NULL,
 305                     ("%s: no refcounting pointer on %p", __func__, m));
 306                 /*
 307                  * Free attached storage if this mbuf is the only
 308                  * reference to it.
 309                  */
 310                 if (*(m->m_ext.ext_cnt) != 1) {
 311                         if (atomic_fetchadd_int(m->m_ext.ext_cnt, -1) != 1)
 312                                 break;
 313                 }
 314
 315                 switch (m->m_ext.ext_type) {
 316                 case EXT_PACKET:        /* The packet zone is special. */
 317                         if (*(m->m_ext.ext_cnt) == 0)
 318                                 *(m->m_ext.ext_cnt) = 1;
 319                         uma_zfree(zone_pack, m);
 320                         return;         /* Job done. */
 321                 case EXT_CLUSTER:
 322                         uma_zfree(zone_clust, m->m_ext.ext_buf);
 323                         break;
 324                 case EXT_JUMBOP:
 325                         uma_zfree(zone_jumbop, m->m_ext.ext_buf);
 326                         break;
 327                 case EXT_JUMBO9:
 328                         uma_zfree(zone_jumbo9, m->m_ext.ext_buf);
 329                         break;
 330                 case EXT_JUMBO16:
 331                         uma_zfree(zone_jumbo16, m->m_ext.ext_buf);
 332                         break;
 333                 case EXT_NET_DRV:
 334                 case EXT_MOD_TYPE:
 335                 case EXT_DISPOSABLE:
 336                         *(m->m_ext.ext_cnt) = 0;
 337                         uma_zfree(zone_ext_refcnt, __DEVOLATILE(u_int *,
 338                                 m->m_ext.ext_cnt));
 339                         /* FALLTHROUGH */
 340                 case EXT_EXTREF:
 341                         KASSERT(m->m_ext.ext_free != NULL,
 342                                 ("%s: ext_free not set", __func__));
 343                         (*(m->m_ext.ext_free))(m, m->m_ext.ext_arg1,
 344                             m->m_ext.ext_arg2);
 345                         break;
 346                 default:
 347                         KASSERT(m->m_ext.ext_type == 0,
 348                                 ("%s: unknown ext_type", __func__));
 349                 }
 350         }
 351
 352         if (freembuf)
 353                 uma_zfree(zone_mbuf, m);
 354 }
 355
 356 /*
 357  * Attach the cluster from *m to *n, set up m_ext in *n
 358  * and bump the refcount of the cluster.
 359  */
 360 static void
 361 mb_dupcl(struct mbuf *n, struct mbuf *m)
 362 {
 363
 364         KASSERT(m->m_flags & M_EXT, ("%s: M_EXT not set on %p", __func__, m));
 365         KASSERT(!(n->m_flags & M_EXT), ("%s: M_EXT set on %p", __func__, n));
 366
 367         switch (m->m_ext.ext_type) {
 368         case EXT_SFBUF:
 369                 sf_ext_ref(m->m_ext.ext_arg1, m->m_ext.ext_arg2);
 370                 break;
 371         default:
 372                 KASSERT(m->m_ext.ext_cnt != NULL,
 373                     ("%s: no refcounting pointer on %p", __func__, m));
 374                 if (*(m->m_ext.ext_cnt) == 1)
 375                         *(m->m_ext.ext_cnt) += 1;
 376                 else
 377                         atomic_add_int(m->m_ext.ext_cnt, 1);
 378         }
 379
 380         n->m_ext = m->m_ext;
 381         n->m_flags |= M_EXT;
 382         n->m_flags |= m->m_flags & M_RDONLY;
 383 }
 384
 385 /*
 386  * Clean up mbuf (chain) from any tags and packet headers.
 387  * If "all" is set then the first mbuf in the chain will be
 388  * cleaned too.
 389  */
 390 void
 391 m_demote(struct mbuf *m0, int all, int flags)
 392 {
 393         struct mbuf *m;
 394
 395         for (m = all ? m0 : m0->m_next; m != NULL; m = m->m_next) {
 396                 KASSERT(m->m_nextpkt == NULL, ("%s: m_nextpkt in m %p, m0 %p",
 397                     __func__, m, m0));
 398                 if (m->m_flags & M_PKTHDR) {
 399                         m_tag_delete_chain(m, NULL);
 400                         m->m_flags &= ~M_PKTHDR;
 401                         bzero(&m->m_pkthdr, sizeof(struct pkthdr));
 402                 }
 403                 m->m_flags = m->m_flags & (M_EXT | M_RDONLY | M_NOFREE | flags);
 404         }
 405 }
 406
 407 /*
 408  * Sanity checks on mbuf (chain) for use in KASSERT() and general
 409  * debugging.
 410  * Returns 0 or panics when bad and 1 on all tests passed.
 411  * Sanitize, 0 to run M_SANITY_ACTION, 1 to garble things so they
 412  * blow up later.
 413  */
 414 int
 415 m_sanity(struct mbuf *m0, int sanitize)
 416 {
 417         struct mbuf *m;
 418         caddr_t a, b;
 419         int pktlen = 0;
 420
 421 #ifdef INVARIANTS
 422 #define M_SANITY_ACTION(s)      panic("mbuf %p: " s, m)
 423 #else
 424 #define M_SANITY_ACTION(s)      printf("mbuf %p: " s, m)
 425 #endif
 426
 427         for (m = m0; m != NULL; m = m->m_next) {
 428                 /*
 429                  * Basic pointer checks.  If any of these fails then some
 430                  * unrelated kernel memory before or after us is trashed.
 431                  * No way to recover from that.
 432                  */
 433                 a = ((m->m_flags & M_EXT) ? m->m_ext.ext_buf :
 434                         ((m->m_flags & M_PKTHDR) ? (caddr_t)(&m->m_pktdat) :
 435                          (caddr_t)(&m->m_dat)) );
 436                 b = (caddr_t)(a + (m->m_flags & M_EXT ? m->m_ext.ext_size :
 437                         ((m->m_flags & M_PKTHDR) ? MHLEN : MLEN)));
 438                 if ((caddr_t)m->m_data < a)
 439                         M_SANITY_ACTION("m_data outside mbuf data range left");
 440                 if ((caddr_t)m->m_data > b)
 441                         M_SANITY_ACTION("m_data outside mbuf data range right");
 442                 if ((caddr_t)m->m_data + m->m_len > b)
 443                         M_SANITY_ACTION("m_data + m_len exeeds mbuf space");
 444
 445                 /* m->m_nextpkt may only be set on first mbuf in chain. */
 446                 if (m != m0 && m->m_nextpkt != NULL) {
 447                         if (sanitize) {
 448                                 m_freem(m->m_nextpkt);
 449                                 m->m_nextpkt = (struct mbuf *)0xDEADC0DE;
 450                         } else
 451                                 M_SANITY_ACTION("m->m_nextpkt on in-chain mbuf");
 452                 }
 453
 454                 /* packet length (not mbuf length!) calculation */
 455                 if (m0->m_flags & M_PKTHDR)
 456                         pktlen += m->m_len;
 457
 458                 /* m_tags may only be attached to first mbuf in chain. */
 459                 if (m != m0 && m->m_flags & M_PKTHDR &&
 460                     !SLIST_EMPTY(&m->m_pkthdr.tags)) {
 461                         if (sanitize) {
 462                                 m_tag_delete_chain(m, NULL);
 463                                 /* put in 0xDEADC0DE perhaps? */
 464                         } else
 465                                 M_SANITY_ACTION("m_tags on in-chain mbuf");
 466                 }
 467
 468                 /* M_PKTHDR may only be set on first mbuf in chain */
 469                 if (m != m0 && m->m_flags & M_PKTHDR) {
 470                         if (sanitize) {
 471                                 bzero(&m->m_pkthdr, sizeof(m->m_pkthdr));
 472                                 m->m_flags &= ~M_PKTHDR;
 473                                 /* put in 0xDEADCODE and leave hdr flag in */
 474                         } else
 475                                 M_SANITY_ACTION("M_PKTHDR on in-chain mbuf");
 476                 }
 477         }
 478         m = m0;
 479         if (pktlen && pktlen != m->m_pkthdr.len) {
 480                 if (sanitize)
 481                         m->m_pkthdr.len = 0;
 482                 else
 483                         M_SANITY_ACTION("m_pkthdr.len != mbuf chain length");
 484         }
 485         return 1;
 486
 487 #undef  M_SANITY_ACTION
 488 }
 489
 490
 491 /*
 492  * "Move" mbuf pkthdr from "from" to "to".
 493  * "from" must have M_PKTHDR set, and "to" must be empty.
 494  */
 495 void
 496 m_move_pkthdr(struct mbuf *to, struct mbuf *from)
 497 {
 498
 499 #if 0
 500         /* see below for why these are not enabled */
 501         M_ASSERTPKTHDR(to);
 502         /* Note: with MAC, this may not be a good assertion. */
 503         KASSERT(SLIST_EMPTY(&to->m_pkthdr.tags),
 504             ("m_move_pkthdr: to has tags"));
 505 #endif
 506 #ifdef MAC
 507         /*
 508          * XXXMAC: It could be this should also occur for non-MAC?
 509          */
 510         if (to->m_flags & M_PKTHDR)
 511                 m_tag_delete_chain(to, NULL);
 512 #endif
 513         to->m_flags = (from->m_flags & M_COPYFLAGS) | (to->m_flags & M_EXT);
 514         if ((to->m_flags & M_EXT) == 0)
 515                 to->m_data = to->m_pktdat;
 516         to->m_pkthdr = from->m_pkthdr;          /* especially tags */
 517         SLIST_INIT(&from->m_pkthdr.tags);       /* purge tags from src */
 518         from->m_flags &= ~M_PKTHDR;
 519 }
 520
 521 /*
 522  * Duplicate "from"'s mbuf pkthdr in "to".
 523  * "from" must have M_PKTHDR set, and "to" must be empty.
 524  * In particular, this does a deep copy of the packet tags.
 525  */
 526 int
 527 m_dup_pkthdr(struct mbuf *to, struct mbuf *from, int how)
 528 {
 529
 530 #if 0
 531         /*
 532          * The mbuf allocator only initializes the pkthdr
 533          * when the mbuf is allocated with m_gethdr(). Many users
 534          * (e.g. m_copy*, m_prepend) use m_get() and then
 535          * smash the pkthdr as needed causing these
 536          * assertions to trip.  For now just disable them.
 537          */
 538         M_ASSERTPKTHDR(to);
 539         /* Note: with MAC, this may not be a good assertion. */
 540         KASSERT(SLIST_EMPTY(&to->m_pkthdr.tags), ("m_dup_pkthdr: to has tags"));
 541 #endif
 542         MBUF_CHECKSLEEP(how);
 543 #ifdef MAC
 544         if (to->m_flags & M_PKTHDR)
 545                 m_tag_delete_chain(to, NULL);
 546 #endif
 547         to->m_flags = (from->m_flags & M_COPYFLAGS) | (to->m_flags & M_EXT);
 548         if ((to->m_flags & M_EXT) == 0)
 549                 to->m_data = to->m_pktdat;
 550         to->m_pkthdr = from->m_pkthdr;
 551         SLIST_INIT(&to->m_pkthdr.tags);
 552         return (m_tag_copy_chain(to, from, how));
 553 }
 554
 555 /*
 556  * Lesser-used path for M_PREPEND:
 557  * allocate new mbuf to prepend to chain,
 558  * copy junk along.
 559  */
 560 struct mbuf *
 561 m_prepend(struct mbuf *m, int len, int how)
 562 {
 563         struct mbuf *mn;
 564
 565         if (m->m_flags & M_PKTHDR)
 566                 mn = m_gethdr(how, m->m_type);
 567         else
 568                 mn = m_get(how, m->m_type);
 569         if (mn == NULL) {
 570                 m_freem(m);
 571                 return (NULL);
 572         }
 573         if (m->m_flags & M_PKTHDR)
 574                 m_move_pkthdr(mn, m);
 575         mn->m_next = m;
 576         m = mn;
 577         if (len < M_SIZE(m))
 578                 M_ALIGN(m, len);
 579         m->m_len = len;
 580         return (m);
 581 }
 582
 583 /*
 584  * Make a copy of an mbuf chain starting "off0" bytes from the beginning,
 585  * continuing for "len" bytes.  If len is M_COPYALL, copy to end of mbuf.
 586  * The wait parameter is a choice of M_WAITOK/M_NOWAIT from caller.
 587  * Note that the copy is read-only, because clusters are not copied,
 588  * only their reference counts are incremented.
 589  */
 590 struct mbuf *
 591 m_copym(struct mbuf *m, int off0, int len, int wait)
 592 {
 593         struct mbuf *n, **np;
 594         int off = off0;
 595         struct mbuf *top;
 596         int copyhdr = 0;
 597
 598         KASSERT(off >= 0, ("m_copym, negative off %d", off));
 599         KASSERT(len >= 0, ("m_copym, negative len %d", len));
 600         MBUF_CHECKSLEEP(wait);
 601         if (off == 0 && m->m_flags & M_PKTHDR)
 602                 copyhdr = 1;
 603         while (off > 0) {
 604                 KASSERT(m != NULL, ("m_copym, offset > size of mbuf chain"));
 605                 if (off < m->m_len)
 606                         break;
 607                 off -= m->m_len;
 608                 m = m->m_next;
 609         }
 610         np = &top;
 611         top = 0;
 612         while (len > 0) {
 613                 if (m == NULL) {
 614                         KASSERT(len == M_COPYALL,
 615                             ("m_copym, length > size of mbuf chain"));
 616                         break;
 617                 }
 618                 if (copyhdr)
 619                         n = m_gethdr(wait, m->m_type);
 620                 else
 621                         n = m_get(wait, m->m_type);
 622                 *np = n;
 623                 if (n == NULL)
 624                         goto nospace;
 625                 if (copyhdr) {
 626                         if (!m_dup_pkthdr(n, m, wait))
 627                                 goto nospace;
 628                         if (len == M_COPYALL)
 629                                 n->m_pkthdr.len -= off0;
 630                         else
 631                                 n->m_pkthdr.len = len;
 632                         copyhdr = 0;
 633                 }
 634                 n->m_len = min(len, m->m_len - off);
 635                 if (m->m_flags & M_EXT) {
 636                         n->m_data = m->m_data + off;
 637                         mb_dupcl(n, m);
 638                 } else
 639                         bcopy(mtod(m, caddr_t)+off, mtod(n, caddr_t),
 640                             (u_int)n->m_len);
 641                 if (len != M_COPYALL)
 642                         len -= n->m_len;
 643                 off = 0;
 644                 m = m->m_next;
 645                 np = &n->m_next;
 646         }
 647
 648         return (top);
 649 nospace:
 650         m_freem(top);
 651         return (NULL);
 652 }
 653
 654 /*
 655  * Returns mbuf chain with new head for the prepending case.
 656  * Copies from mbuf (chain) n from off for len to mbuf (chain) m
 657  * either prepending or appending the data.
 658  * The resulting mbuf (chain) m is fully writeable.
 659  * m is destination (is made writeable)
 660  * n is source, off is offset in source, len is len from offset
 661  * dir, 0 append, 1 prepend
 662  * how, wait or nowait
 663  */
 664
 665 static int
 666 m_bcopyxxx(void *s, void *t, u_int len)
 667 {
 668         bcopy(s, t, (size_t)len);
 669         return 0;
 670 }
 671
 672 struct mbuf *
 673 m_copymdata(struct mbuf *m, struct mbuf *n, int off, int len,
 674     int prep, int how)
 675 {
 676         struct mbuf *mm, *x, *z, *prev = NULL;
 677         caddr_t p;
 678         int i, nlen = 0;
 679         caddr_t buf[MLEN];
 680
 681         KASSERT(m != NULL && n != NULL, ("m_copymdata, no target or source"));
 682         KASSERT(off >= 0, ("m_copymdata, negative off %d", off));
 683         KASSERT(len >= 0, ("m_copymdata, negative len %d", len));
 684         KASSERT(prep == 0 || prep == 1, ("m_copymdata, unknown direction %d", prep));
 685
 686         mm = m;
 687         if (!prep) {
 688                 while(mm->m_next) {
 689                         prev = mm;
 690                         mm = mm->m_next;
 691                 }
 692         }
 693         for (z = n; z != NULL; z = z->m_next)
 694                 nlen += z->m_len;
 695         if (len == M_COPYALL)
 696                 len = nlen - off;
 697         if (off + len > nlen || len < 1)
 698                 return NULL;
 699
 700         if (!M_WRITABLE(mm)) {
 701                 /* XXX: Use proper m_xxx function instead. */
 702                 x = m_getcl(how, MT_DATA, mm->m_flags);
 703                 if (x == NULL)
 704                         return NULL;
 705                 bcopy(mm->m_ext.ext_buf, x->m_ext.ext_buf, x->m_ext.ext_size);
 706                 p = x->m_ext.ext_buf + (mm->m_data - mm->m_ext.ext_buf);
 707                 x->m_data = p;
 708                 mm->m_next = NULL;
 709                 if (mm != m)
 710                         prev->m_next = x;
 711                 m_free(mm);
 712                 mm = x;
 713         }
 714
 715         /*
 716          * Append/prepend the data.  Allocating mbufs as necessary.
 717          */
 718         /* Shortcut if enough free space in first/last mbuf. */
 719         if (!prep && M_TRAILINGSPACE(mm) >= len) {
 720                 m_apply(n, off, len, m_bcopyxxx, mtod(mm, caddr_t) +
 721                          mm->m_len);
 722                 mm->m_len += len;
 723                 mm->m_pkthdr.len += len;
 724                 return m;
 725         }
 726         if (prep && M_LEADINGSPACE(mm) >= len) {
 727                 mm->m_data = mtod(mm, caddr_t) - len;
 728                 m_apply(n, off, len, m_bcopyxxx, mtod(mm, caddr_t));
 729                 mm->m_len += len;
 730                 mm->m_pkthdr.len += len;
 731                 return mm;
 732         }
 733
 734         /* Expand first/last mbuf to cluster if possible. */
 735         if (!prep && !(mm->m_flags & M_EXT) && len > M_TRAILINGSPACE(mm)) {
 736                 bcopy(mm->m_data, &buf, mm->m_len);
 737                 m_clget(mm, how);
 738                 if (!(mm->m_flags & M_EXT))
 739                         return NULL;
 740                 bcopy(&buf, mm->m_ext.ext_buf, mm->m_len);
 741                 mm->m_data = mm->m_ext.ext_buf;
 742         }
 743         if (prep && !(mm->m_flags & M_EXT) && len > M_LEADINGSPACE(mm)) {
 744                 bcopy(mm->m_data, &buf, mm->m_len);
 745                 m_clget(mm, how);
 746                 if (!(mm->m_flags & M_EXT))
 747                         return NULL;
 748                 bcopy(&buf, (caddr_t *)mm->m_ext.ext_buf +
 749                     mm->m_ext.ext_size - mm->m_len, mm->m_len);
 750                 mm->m_data = (caddr_t)mm->m_ext.ext_buf +
 751                     mm->m_ext.ext_size - mm->m_len;
 752         }
 753
 754         /* Append/prepend as many mbuf (clusters) as necessary to fit len. */
 755         if (!prep && len > M_TRAILINGSPACE(mm)) {
 756                 if (!m_getm(mm, len - M_TRAILINGSPACE(mm), how, MT_DATA))
 757                         return NULL;
 758         }
 759         if (prep && len > M_LEADINGSPACE(mm)) {
 760                 if (!(z = m_getm(NULL, len - M_LEADINGSPACE(mm), how, MT_DATA)))
 761                         return NULL;
 762                 i = 0;
 763                 for (x = z; x != NULL; x = x->m_next) {
 764                         i += x->m_flags & M_EXT ? x->m_ext.ext_size :
 765                             (x->m_flags & M_PKTHDR ? MHLEN : MLEN);
 766                         if (!x->m_next)
 767                                 break;
 768                 }
 769                 z->m_data += i - len;
 770                 m_move_pkthdr(mm, z);
 771                 x->m_next = mm;
 772                 mm = z;
 773         }
 774
 775         /* Seek to start position in source mbuf. Optimization for long chains. */
 776         while (off > 0) {
 777                 if (off < n->m_len)
 778                         break;
 779                 off -= n->m_len;
 780                 n = n->m_next;
 781         }
 782
 783         /* Copy data into target mbuf. */
 784         z = mm;
 785         while (len > 0) {
 786                 KASSERT(z != NULL, ("m_copymdata, falling off target edge"));
 787                 i = M_TRAILINGSPACE(z);
 788                 m_apply(n, off, i, m_bcopyxxx, mtod(z, caddr_t) + z->m_len);
 789                 z->m_len += i;
 790                 /* fixup pkthdr.len if necessary */
 791                 if ((prep ? mm : m)->m_flags & M_PKTHDR)
 792                         (prep ? mm : m)->m_pkthdr.len += i;
 793                 off += i;
 794                 len -= i;
 795                 z = z->m_next;
 796         }
 797         return (prep ? mm : m);
 798 }
 799
 800 /*
 801  * Copy an entire packet, including header (which must be present).
 802  * An optimization of the common case `m_copym(m, 0, M_COPYALL, how)'.
 803  * Note that the copy is read-only, because clusters are not copied,
 804  * only their reference counts are incremented.
 805  * Preserve alignment of the first mbuf so if the creator has left
 806  * some room at the beginning (e.g. for inserting protocol headers)
 807  * the copies still have the room available.
 808  */
 809 struct mbuf *
 810 m_copypacket(struct mbuf *m, int how)
 811 {
 812         struct mbuf *top, *n, *o;
 813
 814         MBUF_CHECKSLEEP(how);
 815         n = m_get(how, m->m_type);
 816         top = n;
 817         if (n == NULL)
 818                 goto nospace;
 819
 820         if (!m_dup_pkthdr(n, m, how))
 821                 goto nospace;
 822         n->m_len = m->m_len;
 823         if (m->m_flags & M_EXT) {
 824                 n->m_data = m->m_data;
 825                 mb_dupcl(n, m);
 826         } else {
 827                 n->m_data = n->m_pktdat + (m->m_data - m->m_pktdat );
 828                 bcopy(mtod(m, char *), mtod(n, char *), n->m_len);
 829         }
 830
 831         m = m->m_next;
 832         while (m) {
 833                 o = m_get(how, m->m_type);
 834                 if (o == NULL)
 835                         goto nospace;
 836
 837                 n->m_next = o;
 838                 n = n->m_next;
 839
 840                 n->m_len = m->m_len;
 841                 if (m->m_flags & M_EXT) {
 842                         n->m_data = m->m_data;
 843                         mb_dupcl(n, m);
 844                 } else {
 845                         bcopy(mtod(m, char *), mtod(n, char *), n->m_len);
 846                 }
 847
 848                 m = m->m_next;
 849         }
 850         return top;
 851 nospace:
 852         m_freem(top);
 853         return (NULL);
 854 }
 855
 856 /*
 857  * Copy data from an mbuf chain starting "off" bytes from the beginning,
 858  * continuing for "len" bytes, into the indicated buffer.
 859  */
 860 void
 861 m_copydata(const struct mbuf *m, int off, int len, caddr_t cp)
 862 {
 863         u_int count;
 864
 865         KASSERT(off >= 0, ("m_copydata, negative off %d", off));
 866         KASSERT(len >= 0, ("m_copydata, negative len %d", len));
 867         while (off > 0) {
 868                 KASSERT(m != NULL, ("m_copydata, offset > size of mbuf chain"));
 869                 if (off < m->m_len)
 870                         break;
 871                 off -= m->m_len;
 872                 m = m->m_next;
 873         }
 874         while (len > 0) {
 875                 KASSERT(m != NULL, ("m_copydata, length > size of mbuf chain"));
 876                 count = min(m->m_len - off, len);
 877                 bcopy(mtod(m, caddr_t) + off, cp, count);
 878                 len -= count;
 879                 cp += count;
 880                 off = 0;
 881                 m = m->m_next;
 882         }
 883 }
 884
 885 /*
 886  * Copy a packet header mbuf chain into a completely new chain, including
 887  * copying any mbuf clusters.  Use this instead of m_copypacket() when
 888  * you need a writable copy of an mbuf chain.
 889  */
 890 struct mbuf *
 891 m_dup(struct mbuf *m, int how)
 892 {
 893         struct mbuf **p, *top = NULL;
 894         int remain, moff, nsize;
 895
 896         MBUF_CHECKSLEEP(how);
 897         /* Sanity check */
 898         if (m == NULL)
 899                 return (NULL);
 900         M_ASSERTPKTHDR(m);
 901
 902         /* While there's more data, get a new mbuf, tack it on, and fill it */
 903         remain = m->m_pkthdr.len;
 904         moff = 0;
 905         p = &top;
 906         while (remain > 0 || top == NULL) {     /* allow m->m_pkthdr.len == 0 */
 907                 struct mbuf *n;
 908
 909                 /* Get the next new mbuf */
 910                 if (remain >= MINCLSIZE) {
 911                         n = m_getcl(how, m->m_type, 0);
 912                         nsize = MCLBYTES;
 913                 } else {
 914                         n = m_get(how, m->m_type);
 915                         nsize = MLEN;
 916                 }
 917                 if (n == NULL)
 918                         goto nospace;
 919
 920                 if (top == NULL) {              /* First one, must be PKTHDR */
 921                         if (!m_dup_pkthdr(n, m, how)) {
 922                                 m_free(n);
 923                                 goto nospace;
 924                         }
 925                         if ((n->m_flags & M_EXT) == 0)
 926                                 nsize = MHLEN;
 927                 }
 928                 n->m_len = 0;
 929
 930                 /* Link it into the new chain */
 931                 *p = n;
 932                 p = &n->m_next;
 933
 934                 /* Copy data from original mbuf(s) into new mbuf */
 935                 while (n->m_len < nsize && m != NULL) {
 936                         int chunk = min(nsize - n->m_len, m->m_len - moff);
 937
 938                         bcopy(m->m_data + moff, n->m_data + n->m_len, chunk);
 939                         moff += chunk;
 940                         n->m_len += chunk;
 941                         remain -= chunk;
 942                         if (moff == m->m_len) {
 943                                 m = m->m_next;
 944                                 moff = 0;
 945                         }
 946                 }
 947
 948                 /* Check correct total mbuf length */
 949                 KASSERT((remain > 0 && m != NULL) || (remain == 0 && m == NULL),
 950                         ("%s: bogus m_pkthdr.len", __func__));
 951         }
 952         return (top);
 953
 954 nospace:
 955         m_freem(top);
 956         return (NULL);
 957 }
 958
 959 /*
 960  * Concatenate mbuf chain n to m.
 961  * Both chains must be of the same type (e.g. MT_DATA).
 962  * Any m_pkthdr is not updated.
 963  */
 964 void
 965 m_cat(struct mbuf *m, struct mbuf *n)
 966 {
 967         while (m->m_next)
 968                 m = m->m_next;
 969         while (n) {
 970                 if (!M_WRITABLE(m) ||
 971                     M_TRAILINGSPACE(m) < n->m_len) {
 972                         /* just join the two chains */
 973                         m->m_next = n;
 974                         return;
 975                 }
 976                 /* splat the data from one into the other */
 977                 bcopy(mtod(n, caddr_t), mtod(m, caddr_t) + m->m_len,
 978                     (u_int)n->m_len);
 979                 m->m_len += n->m_len;
 980                 n = m_free(n);
 981         }
 982 }
 983
 984 /*
 985  * Concatenate two pkthdr mbuf chains.
 986  */
 987 void
 988 m_catpkt(struct mbuf *m, struct mbuf *n)
 989 {
 990
 991         M_ASSERTPKTHDR(m);
 992         M_ASSERTPKTHDR(n);
 993
 994         m->m_pkthdr.len += n->m_pkthdr.len;
 995         m_demote(n, 1, 0);
 996
 997         m_cat(m, n);
 998 }
 999
1000 void
1001 m_adj(struct mbuf *mp, int req_len)
1002 {
1003         int len = req_len;
1004         struct mbuf *m;
1005         int count;
1006
1007         if ((m = mp) == NULL)
1008                 return;
1009         if (len >= 0) {
1010                 /*
1011                  * Trim from head.
1012                  */
1013                 while (m != NULL && len > 0) {
1014                         if (m->m_len <= len) {
1015                                 len -= m->m_len;
1016                                 m->m_len = 0;
1017                                 m = m->m_next;
1018                         } else {
1019                                 m->m_len -= len;
1020                                 m->m_data += len;
1021                                 len = 0;
1022                         }
1023                 }
1024                 if (mp->m_flags & M_PKTHDR)
1025                         mp->m_pkthdr.len -= (req_len - len);
1026         } else {
1027                 /*
1028                  * Trim from tail.  Scan the mbuf chain,
1029                  * calculating its length and finding the last mbuf.
1030                  * If the adjustment only affects this mbuf, then just
1031                  * adjust and return.  Otherwise, rescan and truncate
1032                  * after the remaining size.
1033                  */
1034                 len = -len;
1035                 count = 0;
1036                 for (;;) {
1037                         count += m->m_len;
1038                         if (m->m_next == (struct mbuf *)0)
1039                                 break;
1040                         m = m->m_next;
1041                 }
1042                 if (m->m_len >= len) {
1043                         m->m_len -= len;
1044                         if (mp->m_flags & M_PKTHDR)
1045                                 mp->m_pkthdr.len -= len;
1046                         return;
1047                 }
1048                 count -= len;
1049                 if (count < 0)
1050                         count = 0;
1051                 /*
1052                  * Correct length for chain is "count".
1053                  * Find the mbuf with last data, adjust its length,
1054                  * and toss data from remaining mbufs on chain.
1055                  */
1056                 m = mp;
1057                 if (m->m_flags & M_PKTHDR)
1058                         m->m_pkthdr.len = count;
1059                 for (; m; m = m->m_next) {
1060                         if (m->m_len >= count) {
1061                                 m->m_len = count;
1062                                 if (m->m_next != NULL) {
1063                                         m_freem(m->m_next);
1064                                         m->m_next = NULL;
1065                                 }
1066                                 break;
1067                         }
1068                         count -= m->m_len;
1069                 }
1070         }
1071 }
1072
1073 /*
1074  * Rearange an mbuf chain so that len bytes are contiguous
1075  * and in the data area of an mbuf (so that mtod will work
1076  * for a structure of size len).  Returns the resulting
1077  * mbuf chain on success, frees it and returns null on failure.
1078  * If there is room, it will add up to max_protohdr-len extra bytes to the
1079  * contiguous region in an attempt to avoid being called next time.
1080  */
1081 struct mbuf *
1082 m_pullup(struct mbuf *n, int len)
1083 {
1084         struct mbuf *m;
1085         int count;
1086         int space;
1087
1088         /*
1089          * If first mbuf has no cluster, and has room for len bytes
1090          * without shifting current data, pullup into it,
1091          * otherwise allocate a new mbuf to prepend to the chain.
1092          */
1093         if ((n->m_flags & M_EXT) == 0 &&
1094             n->m_data + len < &n->m_dat[MLEN] && n->m_next) {
1095                 if (n->m_len >= len)
1096                         return (n);
1097                 m = n;
1098                 n = n->m_next;
1099                 len -= m->m_len;
1100         } else {
1101                 if (len > MHLEN)
1102                         goto bad;
1103                 m = m_get(M_NOWAIT, n->m_type);
1104                 if (m == NULL)
1105                         goto bad;
1106                 if (n->m_flags & M_PKTHDR)
1107                         m_move_pkthdr(m, n);
1108         }
1109         space = &m->m_dat[MLEN] - (m->m_data + m->m_len);
1110         do {
1111                 count = min(min(max(len, max_protohdr), space), n->m_len);
1112                 bcopy(mtod(n, caddr_t), mtod(m, caddr_t) + m->m_len,
1113                   (u_int)count);
1114                 len -= count;
1115                 m->m_len += count;
1116                 n->m_len -= count;
1117                 space -= count;
1118                 if (n->m_len)
1119                         n->m_data += count;
1120                 else
1121                         n = m_free(n);
1122         } while (len > 0 && n);
1123         if (len > 0) {
1124                 (void) m_free(m);
1125                 goto bad;
1126         }
1127         m->m_next = n;
1128         return (m);
1129 bad:
1130         m_freem(n);
1131         return (NULL);
1132 }
1133
1134 /*
1135  * Like m_pullup(), except a new mbuf is always allocated, and we allow
1136  * the amount of empty space before the data in the new mbuf to be specified
1137  * (in the event that the caller expects to prepend later).
1138  */
1139 int MSFail;
1140
1141 struct mbuf *
1142 m_copyup(struct mbuf *n, int len, int dstoff)
1143 {
1144         struct mbuf *m;
1145         int count, space;
1146
1147         if (len > (MHLEN - dstoff))
1148                 goto bad;
1149         m = m_get(M_NOWAIT, n->m_type);
1150         if (m == NULL)
1151                 goto bad;
1152         if (n->m_flags & M_PKTHDR)
1153                 m_move_pkthdr(m, n);
1154         m->m_data += dstoff;
1155         space = &m->m_dat[MLEN] - (m->m_data + m->m_len);
1156         do {
1157                 count = min(min(max(len, max_protohdr), space), n->m_len);
1158                 memcpy(mtod(m, caddr_t) + m->m_len, mtod(n, caddr_t),
1159                     (unsigned)count);
1160                 len -= count;
1161                 m->m_len += count;
1162                 n->m_len -= count;
1163                 space -= count;
1164                 if (n->m_len)
1165                         n->m_data += count;
1166                 else
1167                         n = m_free(n);
1168         } while (len > 0 && n);
1169         if (len > 0) {
1170                 (void) m_free(m);
1171                 goto bad;
1172         }
1173         m->m_next = n;
1174         return (m);
1175  bad:
1176         m_freem(n);
1177         MSFail++;
1178         return (NULL);
1179 }
1180
1181 /*
1182  * Partition an mbuf chain in two pieces, returning the tail --
1183  * all but the first len0 bytes.  In case of failure, it returns NULL and
1184  * attempts to restore the chain to its original state.
1185  *
1186  * Note that the resulting mbufs might be read-only, because the new
1187  * mbuf can end up sharing an mbuf cluster with the original mbuf if
1188  * the "breaking point" happens to lie within a cluster mbuf. Use the
1189  * M_WRITABLE() macro to check for this case.
1190  */
1191 struct mbuf *
1192 m_split(struct mbuf *m0, int len0, int wait)
1193 {
1194         struct mbuf *m, *n;
1195         u_int len = len0, remain;
1196
1197         MBUF_CHECKSLEEP(wait);
1198         for (m = m0; m && len > m->m_len; m = m->m_next)
1199                 len -= m->m_len;
1200         if (m == NULL)
1201                 return (NULL);
1202         remain = m->m_len - len;
1203         if (m0->m_flags & M_PKTHDR && remain == 0) {
1204                 n = m_gethdr(wait, m0->m_type);
1205                 if (n == NULL)
1206                         return (NULL);
1207                 n->m_next = m->m_next;
1208                 m->m_next = NULL;
1209                 n->m_pkthdr.rcvif = m0->m_pkthdr.rcvif;
1210                 n->m_pkthdr.len = m0->m_pkthdr.len - len0;
1211                 m0->m_pkthdr.len = len0;
1212                 return (n);
1213         } else if (m0->m_flags & M_PKTHDR) {
1214                 n = m_gethdr(wait, m0->m_type);
1215                 if (n == NULL)
1216                         return (NULL);
1217                 n->m_pkthdr.rcvif = m0->m_pkthdr.rcvif;
1218                 n->m_pkthdr.len = m0->m_pkthdr.len - len0;
1219                 m0->m_pkthdr.len = len0;
1220                 if (m->m_flags & M_EXT)
1221                         goto extpacket;
1222                 if (remain > MHLEN) {
1223                         /* m can't be the lead packet */
1224                         M_ALIGN(n, 0);
1225                         n->m_next = m_split(m, len, wait);
1226                         if (n->m_next == NULL) {
1227                                 (void) m_free(n);
1228                                 return (NULL);
1229                         } else {
1230                                 n->m_len = 0;
1231                                 return (n);
1232                         }
1233                 } else
1234                         M_ALIGN(n, remain);
1235         } else if (remain == 0) {
1236                 n = m->m_next;
1237                 m->m_next = NULL;
1238                 return (n);
1239         } else {
1240                 n = m_get(wait, m->m_type);
1241                 if (n == NULL)
1242                         return (NULL);
1243                 M_ALIGN(n, remain);
1244         }
1245 extpacket:
1246         if (m->m_flags & M_EXT) {
1247                 n->m_data = m->m_data + len;
1248                 mb_dupcl(n, m);
1249         } else {
1250                 bcopy(mtod(m, caddr_t) + len, mtod(n, caddr_t), remain);
1251         }
1252         n->m_len = remain;
1253         m->m_len = len;
1254         n->m_next = m->m_next;
1255         m->m_next = NULL;
1256         return (n);
1257 }
1258 /*
1259  * Routine to copy from device local memory into mbufs.
1260  * Note that `off' argument is offset into first mbuf of target chain from
1261  * which to begin copying the data to.
1262  */
1263 struct mbuf *
1264 m_devget(char *buf, int totlen, int off, struct ifnet *ifp,
1265     void (*copy)(char *from, caddr_t to, u_int len))
1266 {
1267         struct mbuf *m;
1268         struct mbuf *top = NULL, **mp = &top;
1269         int len;
1270
1271         if (off < 0 || off > MHLEN)
1272                 return (NULL);
1273
1274         while (totlen > 0) {
1275                 if (top == NULL) {      /* First one, must be PKTHDR */
1276                         if (totlen + off >= MINCLSIZE) {
1277                                 m = m_getcl(M_NOWAIT, MT_DATA, M_PKTHDR);
1278                                 len = MCLBYTES;
1279                         } else {
1280                                 m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1281                                 len = MHLEN;
1282
1283                                 /* Place initial small packet/header at end of mbuf */
1284                                 if (m && totlen + off + max_linkhdr <= MLEN) {
1285                                         m->m_data += max_linkhdr;
1286                                         len -= max_linkhdr;
1287                                 }
1288                         }
1289                         if (m == NULL)
1290                                 return NULL;
1291                         m->m_pkthdr.rcvif = ifp;
1292                         m->m_pkthdr.len = totlen;
1293                 } else {
1294                         if (totlen + off >= MINCLSIZE) {
1295                                 m = m_getcl(M_NOWAIT, MT_DATA, 0);
1296                                 len = MCLBYTES;
1297                         } else {
1298                                 m = m_get(M_NOWAIT, MT_DATA);
1299                                 len = MLEN;
1300                         }
1301                         if (m == NULL) {
1302                                 m_freem(top);
1303                                 return NULL;
1304                         }
1305                 }
1306                 if (off) {
1307                         m->m_data += off;
1308                         len -= off;
1309                         off = 0;
1310                 }
1311                 m->m_len = len = min(totlen, len);
1312                 if (copy)
1313                         copy(buf, mtod(m, caddr_t), (u_int)len);
1314                 else
1315                         bcopy(buf, mtod(m, caddr_t), (u_int)len);
1316                 buf += len;
1317                 *mp = m;
1318                 mp = &m->m_next;
1319                 totlen -= len;
1320         }
1321         return (top);
1322 }
1323
1324 /*
1325  * Copy data from a buffer back into the indicated mbuf chain,
1326  * starting "off" bytes from the beginning, extending the mbuf
1327  * chain if necessary.
1328  */
1329 void
1330 m_copyback(struct mbuf *m0, int off, int len, c_caddr_t cp)
1331 {
1332         int mlen;
1333         struct mbuf *m = m0, *n;
1334         int totlen = 0;
1335
1336         if (m0 == NULL)
1337                 return;
1338         while (off > (mlen = m->m_len)) {
1339                 off -= mlen;
1340                 totlen += mlen;
1341                 if (m->m_next == NULL) {
1342                         n = m_get(M_NOWAIT, m->m_type);
1343                         if (n == NULL)
1344                                 goto out;
1345                         bzero(mtod(n, caddr_t), MLEN);
1346                         n->m_len = min(MLEN, len + off);
1347                         m->m_next = n;
1348                 }
1349                 m = m->m_next;
1350         }
1351         while (len > 0) {
1352                 if (m->m_next == NULL && (len > m->m_len - off)) {
1353                         m->m_len += min(len - (m->m_len - off),
1354                             M_TRAILINGSPACE(m));
1355                 }
1356                 mlen = min (m->m_len - off, len);
1357                 bcopy(cp, off + mtod(m, caddr_t), (u_int)mlen);
1358                 cp += mlen;
1359                 len -= mlen;
1360                 mlen += off;
1361                 off = 0;
1362                 totlen += mlen;
1363                 if (len == 0)
1364                         break;
1365                 if (m->m_next == NULL) {
1366                         n = m_get(M_NOWAIT, m->m_type);
1367                         if (n == NULL)
1368                                 break;
1369                         n->m_len = min(MLEN, len);
1370                         m->m_next = n;
1371                 }
1372                 m = m->m_next;
1373         }
1374 out:    if (((m = m0)->m_flags & M_PKTHDR) && (m->m_pkthdr.len < totlen))
1375                 m->m_pkthdr.len = totlen;
1376 }
1377
1378 /*
1379  * Append the specified data to the indicated mbuf chain,
1380  * Extend the mbuf chain if the new data does not fit in
1381  * existing space.
1382  *
1383  * Return 1 if able to complete the job; otherwise 0.
1384  */
1385 int
1386 m_append(struct mbuf *m0, int len, c_caddr_t cp)
1387 {
1388         struct mbuf *m, *n;
1389         int remainder, space;
1390
1391         for (m = m0; m->m_next != NULL; m = m->m_next)
1392                 ;
1393         remainder = len;
1394         space = M_TRAILINGSPACE(m);
1395         if (space > 0) {
1396                 /*
1397                  * Copy into available space.
1398                  */
1399                 if (space > remainder)
1400                         space = remainder;
1401                 bcopy(cp, mtod(m, caddr_t) + m->m_len, space);
1402                 m->m_len += space;
1403                 cp += space, remainder -= space;
1404         }
1405         while (remainder > 0) {
1406                 /*
1407                  * Allocate a new mbuf; could check space
1408                  * and allocate a cluster instead.
1409                  */
1410                 n = m_get(M_NOWAIT, m->m_type);
1411                 if (n == NULL)
1412                         break;
1413                 n->m_len = min(MLEN, remainder);
1414                 bcopy(cp, mtod(n, caddr_t), n->m_len);
1415                 cp += n->m_len, remainder -= n->m_len;
1416                 m->m_next = n;
1417                 m = n;
1418         }
1419         if (m0->m_flags & M_PKTHDR)
1420                 m0->m_pkthdr.len += len - remainder;
1421         return (remainder == 0);
1422 }
1423
1424 /*
1425  * Apply function f to the data in an mbuf chain starting "off" bytes from
1426  * the beginning, continuing for "len" bytes.
1427  */
1428 int
1429 m_apply(struct mbuf *m, int off, int len,
1430     int (*f)(void *, void *, u_int), void *arg)
1431 {
1432         u_int count;
1433         int rval;
1434
1435         KASSERT(off >= 0, ("m_apply, negative off %d", off));
1436         KASSERT(len >= 0, ("m_apply, negative len %d", len));
1437         while (off > 0) {
1438                 KASSERT(m != NULL, ("m_apply, offset > size of mbuf chain"));
1439                 if (off < m->m_len)
1440                         break;
1441                 off -= m->m_len;
1442                 m = m->m_next;
1443         }
1444         while (len > 0) {
1445                 KASSERT(m != NULL, ("m_apply, offset > size of mbuf chain"));
1446                 count = min(m->m_len - off, len);
1447                 rval = (*f)(arg, mtod(m, caddr_t) + off, count);
1448                 if (rval)
1449                         return (rval);
1450                 len -= count;
1451                 off = 0;
1452                 m = m->m_next;
1453         }
1454         return (0);
1455 }
1456
1457 /*
1458  * Return a pointer to mbuf/offset of location in mbuf chain.
1459  */
1460 struct mbuf *
1461 m_getptr(struct mbuf *m, int loc, int *off)
1462 {
1463
1464         while (loc >= 0) {
1465                 /* Normal end of search. */
1466                 if (m->m_len > loc) {
1467                         *off = loc;
1468                         return (m);
1469                 } else {
1470                         loc -= m->m_len;
1471                         if (m->m_next == NULL) {
1472                                 if (loc == 0) {
1473                                         /* Point at the end of valid data. */
1474                                         *off = m->m_len;
1475                                         return (m);
1476                                 }
1477                                 return (NULL);
1478                         }
1479                         m = m->m_next;
1480                 }
1481         }
1482         return (NULL);
1483 }
1484
1485 void
1486 m_print(const struct mbuf *m, int maxlen)
1487 {
1488         int len;
1489         int pdata;
1490         const struct mbuf *m2;
1491
1492         if (m == NULL) {
1493                 printf("mbuf: %p\n", m);
1494                 return;
1495         }
1496
1497         if (m->m_flags & M_PKTHDR)
1498                 len = m->m_pkthdr.len;
1499         else
1500                 len = -1;
1501         m2 = m;
1502         while (m2 != NULL && (len == -1 || len)) {
1503                 pdata = m2->m_len;
1504                 if (maxlen != -1 && pdata > maxlen)
1505                         pdata = maxlen;
1506                 printf("mbuf: %p len: %d, next: %p, %b%s", m2, m2->m_len,
1507                     m2->m_next, m2->m_flags, "\20\20freelist\17skipfw"
1508                     "\11proto5\10proto4\7proto3\6proto2\5proto1\4rdonly"
1509                     "\3eor\2pkthdr\1ext", pdata ? "" : "\n");
1510                 if (pdata)
1511                         printf(", %*D\n", pdata, (u_char *)m2->m_data, "-");
1512                 if (len != -1)
1513                         len -= m2->m_len;
1514                 m2 = m2->m_next;
1515         }
1516         if (len > 0)
1517                 printf("%d bytes unaccounted for.\n", len);
1518         return;
1519 }
1520
1521 u_int
1522 m_fixhdr(struct mbuf *m0)
1523 {
1524         u_int len;
1525
1526         len = m_length(m0, NULL);
1527         m0->m_pkthdr.len = len;
1528         return (len);
1529 }
1530
1531 u_int
1532 m_length(struct mbuf *m0, struct mbuf **last)
1533 {
1534         struct mbuf *m;
1535         u_int len;
1536
1537         len = 0;
1538         for (m = m0; m != NULL; m = m->m_next) {
1539                 len += m->m_len;
1540                 if (m->m_next == NULL)
1541                         break;
1542         }
1543         if (last != NULL)
1544                 *last = m;
1545         return (len);
1546 }
1547
1548 /*
1549  * Defragment a mbuf chain, returning the shortest possible
1550  * chain of mbufs and clusters.  If allocation fails and
1551  * this cannot be completed, NULL will be returned, but
1552  * the passed in chain will be unchanged.  Upon success,
1553  * the original chain will be freed, and the new chain
1554  * will be returned.
1555  *
1556  * If a non-packet header is passed in, the original
1557  * mbuf (chain?) will be returned unharmed.
1558  */
1559 struct mbuf *
1560 m_defrag(struct mbuf *m0, int how)
1561 {
1562         struct mbuf *m_new = NULL, *m_final = NULL;
1563         int progress = 0, length;
1564
1565         MBUF_CHECKSLEEP(how);
1566         if (!(m0->m_flags & M_PKTHDR))
1567                 return (m0);
1568
1569         m_fixhdr(m0); /* Needed sanity check */
1570
1571 #ifdef MBUF_STRESS_TEST
1572         if (m_defragrandomfailures) {
1573                 int temp = arc4random() & 0xff;
1574                 if (temp == 0xba)
1575                         goto nospace;
1576         }
1577 #endif
1578
1579         if (m0->m_pkthdr.len > MHLEN)
1580                 m_final = m_getcl(how, MT_DATA, M_PKTHDR);
1581         else
1582                 m_final = m_gethdr(how, MT_DATA);
1583
1584         if (m_final == NULL)
1585                 goto nospace;
1586
1587         if (m_dup_pkthdr(m_final, m0, how) == 0)
1588                 goto nospace;
1589
1590         m_new = m_final;
1591
1592         while (progress < m0->m_pkthdr.len) {
1593                 length = m0->m_pkthdr.len - progress;
1594                 if (length > MCLBYTES)
1595                         length = MCLBYTES;
1596
1597                 if (m_new == NULL) {
1598                         if (length > MLEN)
1599                                 m_new = m_getcl(how, MT_DATA, 0);
1600                         else
1601                                 m_new = m_get(how, MT_DATA);
1602                         if (m_new == NULL)
1603                                 goto nospace;
1604                 }
1605
1606                 m_copydata(m0, progress, length, mtod(m_new, caddr_t));
1607                 progress += length;
1608                 m_new->m_len = length;
1609                 if (m_new != m_final)
1610                         m_cat(m_final, m_new);
1611                 m_new = NULL;
1612         }
1613 #ifdef MBUF_STRESS_TEST
1614         if (m0->m_next == NULL)
1615                 m_defraguseless++;
1616 #endif
1617         m_freem(m0);
1618         m0 = m_final;
1619 #ifdef MBUF_STRESS_TEST
1620         m_defragpackets++;
1621         m_defragbytes += m0->m_pkthdr.len;
1622 #endif
1623         return (m0);
1624 nospace:
1625 #ifdef MBUF_STRESS_TEST
1626         m_defragfailure++;
1627 #endif
1628         if (m_final)
1629                 m_freem(m_final);
1630         return (NULL);
1631 }
1632
1633 /*
1634  * Defragment an mbuf chain, returning at most maxfrags separate
1635  * mbufs+clusters.  If this is not possible NULL is returned and
1636  * the original mbuf chain is left in it's present (potentially
1637  * modified) state.  We use two techniques: collapsing consecutive
1638  * mbufs and replacing consecutive mbufs by a cluster.
1639  *
1640  * NB: this should really be named m_defrag but that name is taken
1641  */
1642 struct mbuf *
1643 m_collapse(struct mbuf *m0, int how, int maxfrags)
1644 {
1645         struct mbuf *m, *n, *n2, **prev;
1646         u_int curfrags;
1647
1648         /*
1649          * Calculate the current number of frags.
1650          */
1651         curfrags = 0;
1652         for (m = m0; m != NULL; m = m->m_next)
1653                 curfrags++;
1654         /*
1655          * First, try to collapse mbufs.  Note that we always collapse
1656          * towards the front so we don't need to deal with moving the
1657          * pkthdr.  This may be suboptimal if the first mbuf has much
1658          * less data than the following.
1659          */
1660         m = m0;
1661 again:
1662         for (;;) {
1663                 n = m->m_next;
1664                 if (n == NULL)
1665                         break;
1666                 if (M_WRITABLE(m) &&
1667                     n->m_len < M_TRAILINGSPACE(m)) {
1668                         bcopy(mtod(n, void *), mtod(m, char *) + m->m_len,
1669                                 n->m_len);
1670                         m->m_len += n->m_len;
1671                         m->m_next = n->m_next;
1672                         m_free(n);
1673                         if (--curfrags <= maxfrags)
1674                                 return m0;
1675                 } else
1676                         m = n;
1677         }
1678         KASSERT(maxfrags > 1,
1679                 ("maxfrags %u, but normal collapse failed", maxfrags));
1680         /*
1681          * Collapse consecutive mbufs to a cluster.
1682          */
1683         prev = &m0->m_next;             /* NB: not the first mbuf */
1684         while ((n = *prev) != NULL) {
1685                 if ((n2 = n->m_next) != NULL &&
1686                     n->m_len + n2->m_len < MCLBYTES) {
1687                         m = m_getcl(how, MT_DATA, 0);
1688                         if (m == NULL)
1689                                 goto bad;
1690                         bcopy(mtod(n, void *), mtod(m, void *), n->m_len);
1691                         bcopy(mtod(n2, void *), mtod(m, char *) + n->m_len,
1692                                 n2->m_len);
1693                         m->m_len = n->m_len + n2->m_len;
1694                         m->m_next = n2->m_next;
1695                         *prev = m;
1696                         m_free(n);
1697                         m_free(n2);
1698                         if (--curfrags <= maxfrags)     /* +1 cl -2 mbufs */
1699                                 return m0;
1700                         /*
1701                          * Still not there, try the normal collapse
1702                          * again before we allocate another cluster.
1703                          */
1704                         goto again;
1705                 }
1706                 prev = &n->m_next;
1707         }
1708         /*
1709          * No place where we can collapse to a cluster; punt.
1710          * This can occur if, for example, you request 2 frags
1711          * but the packet requires that both be clusters (we
1712          * never reallocate the first mbuf to avoid moving the
1713          * packet header).
1714          */
1715 bad:
1716         return NULL;
1717 }
1718
1719 #ifdef MBUF_STRESS_TEST
1720
1721 /*
1722  * Fragment an mbuf chain.  There's no reason you'd ever want to do
1723  * this in normal usage, but it's great for stress testing various
1724  * mbuf consumers.
1725  *
1726  * If fragmentation is not possible, the original chain will be
1727  * returned.
1728  *
1729  * Possible length values:
1730  * 0     no fragmentation will occur
1731  * > 0  each fragment will be of the specified length
1732  * -1   each fragment will be the same random value in length
1733  * -2   each fragment's length will be entirely random
1734  * (Random values range from 1 to 256)
1735  */
1736 struct mbuf *
1737 m_fragment(struct mbuf *m0, int how, int length)
1738 {
1739         struct mbuf *m_new = NULL, *m_final = NULL;
1740         int progress = 0;
1741
1742         if (!(m0->m_flags & M_PKTHDR))
1743                 return (m0);
1744
1745         if ((length == 0) || (length < -2))
1746                 return (m0);
1747
1748         m_fixhdr(m0); /* Needed sanity check */
1749
1750         m_final = m_getcl(how, MT_DATA, M_PKTHDR);
1751
1752         if (m_final == NULL)
1753                 goto nospace;
1754
1755         if (m_dup_pkthdr(m_final, m0, how) == 0)
1756                 goto nospace;
1757
1758         m_new = m_final;
1759
1760         if (length == -1)
1761                 length = 1 + (arc4random() & 255);
1762
1763         while (progress < m0->m_pkthdr.len) {
1764                 int fraglen;
1765
1766                 if (length > 0)
1767                         fraglen = length;
1768                 else
1769                         fraglen = 1 + (arc4random() & 255);
1770                 if (fraglen > m0->m_pkthdr.len - progress)
1771                         fraglen = m0->m_pkthdr.len - progress;
1772
1773                 if (fraglen > MCLBYTES)
1774                         fraglen = MCLBYTES;
1775
1776                 if (m_new == NULL) {
1777                         m_new = m_getcl(how, MT_DATA, 0);
1778                         if (m_new == NULL)
1779                                 goto nospace;
1780                 }
1781
1782                 m_copydata(m0, progress, fraglen, mtod(m_new, caddr_t));
1783                 progress += fraglen;
1784                 m_new->m_len = fraglen;
1785                 if (m_new != m_final)
1786                         m_cat(m_final, m_new);
1787                 m_new = NULL;
1788         }
1789         m_freem(m0);
1790         m0 = m_final;
1791         return (m0);
1792 nospace:
1793         if (m_final)
1794                 m_freem(m_final);
1795         /* Return the original chain on failure */
1796         return (m0);
1797 }
1798
1799 #endif
1800
1801 /*
1802  * Copy the contents of uio into a properly sized mbuf chain.
1803  */
1804 struct mbuf *
1805 m_uiotombuf(struct uio *uio, int how, int len, int align, int flags)
1806 {
1807         struct mbuf *m, *mb;
1808         int error, length;
1809         ssize_t total;
1810         int progress = 0;
1811
1812         /*
1813          * len can be zero or an arbitrary large value bound by
1814          * the total data supplied by the uio.
1815          */
1816         if (len > 0)
1817                 total = min(uio->uio_resid, len);
1818         else
1819                 total = uio->uio_resid;
1820
1821         /*
1822          * The smallest unit returned by m_getm2() is a single mbuf
1823          * with pkthdr.  We can't align past it.
1824          */
1825         if (align >= MHLEN)
1826                 return (NULL);
1827
1828         /*
1829          * Give us the full allocation or nothing.
1830          * If len is zero return the smallest empty mbuf.
1831          */
1832         m = m_getm2(NULL, max(total + align, 1), how, MT_DATA, flags);
1833         if (m == NULL)
1834                 return (NULL);
1835         m->m_data += align;
1836
1837         /* Fill all mbufs with uio data and update header information. */
1838         for (mb = m; mb != NULL; mb = mb->m_next) {
1839                 length = min(M_TRAILINGSPACE(mb), total - progress);
1840
1841                 error = uiomove(mtod(mb, void *), length, uio);
1842                 if (error) {
1843                         m_freem(m);
1844                         return (NULL);
1845                 }
1846
1847                 mb->m_len = length;
1848                 progress += length;
1849                 if (flags & M_PKTHDR)
1850                         m->m_pkthdr.len += length;
1851         }
1852         KASSERT(progress == total, ("%s: progress != total", __func__));
1853
1854         return (m);
1855 }
1856
1857 /*
1858  * Copy an mbuf chain into a uio limited by len if set.
1859  */
1860 int
1861 m_mbuftouio(struct uio *uio, struct mbuf *m, int len)
1862 {
1863         int error, length, total;
1864         int progress = 0;
1865
1866         if (len > 0)
1867                 total = min(uio->uio_resid, len);
1868         else
1869                 total = uio->uio_resid;
1870
1871         /* Fill the uio with data from the mbufs. */
1872         for (; m != NULL; m = m->m_next) {
1873                 length = min(m->m_len, total - progress);
1874
1875                 error = uiomove(mtod(m, void *), length, uio);
1876                 if (error)
1877                         return (error);
1878
1879                 progress += length;
1880         }
1881
1882         return (0);
1883 }
1884
1885 /*
1886  * Create a writable copy of the mbuf chain.  While doing this
1887  * we compact the chain with a goal of producing a chain with
1888  * at most two mbufs.  The second mbuf in this chain is likely
1889  * to be a cluster.  The primary purpose of this work is to create
1890  * a writable packet for encryption, compression, etc.  The
1891  * secondary goal is to linearize the data so the data can be
1892  * passed to crypto hardware in the most efficient manner possible.
1893  */
1894 struct mbuf *
1895 m_unshare(struct mbuf *m0, int how)
1896 {
1897         struct mbuf *m, *mprev;
1898         struct mbuf *n, *mfirst, *mlast;
1899         int len, off;
1900
1901         mprev = NULL;
1902         for (m = m0; m != NULL; m = mprev->m_next) {
1903                 /*
1904                  * Regular mbufs are ignored unless there's a cluster
1905                  * in front of it that we can use to coalesce.  We do
1906                  * the latter mainly so later clusters can be coalesced
1907                  * also w/o having to handle them specially (i.e. convert
1908                  * mbuf+cluster -> cluster).  This optimization is heavily
1909                  * influenced by the assumption that we're running over
1910                  * Ethernet where MCLBYTES is large enough that the max
1911                  * packet size will permit lots of coalescing into a
1912                  * single cluster.  This in turn permits efficient
1913                  * crypto operations, especially when using hardware.
1914                  */
1915                 if ((m->m_flags & M_EXT) == 0) {
1916                         if (mprev && (mprev->m_flags & M_EXT) &&
1917                             m->m_len <= M_TRAILINGSPACE(mprev)) {
1918                                 /* XXX: this ignores mbuf types */
1919                                 memcpy(mtod(mprev, caddr_t) + mprev->m_len,
1920                                     mtod(m, caddr_t), m->m_len);
1921                                 mprev->m_len += m->m_len;
1922                                 mprev->m_next = m->m_next;      /* unlink from chain */
1923                                 m_free(m);                      /* reclaim mbuf */
1924 #if 0
1925                                 newipsecstat.ips_mbcoalesced++;
1926 #endif
1927                         } else {
1928                                 mprev = m;
1929                         }
1930                         continue;
1931                 }
1932                 /*
1933                  * Writable mbufs are left alone (for now).
1934                  */
1935                 if (M_WRITABLE(m)) {
1936                         mprev = m;
1937                         continue;
1938                 }
1939
1940                 /*
1941                  * Not writable, replace with a copy or coalesce with
1942                  * the previous mbuf if possible (since we have to copy
1943                  * it anyway, we try to reduce the number of mbufs and
1944                  * clusters so that future work is easier).
1945                  */
1946                 KASSERT(m->m_flags & M_EXT, ("m_flags 0x%x", m->m_flags));
1947                 /* NB: we only coalesce into a cluster or larger */
1948                 if (mprev != NULL && (mprev->m_flags & M_EXT) &&
1949                     m->m_len <= M_TRAILINGSPACE(mprev)) {
1950                         /* XXX: this ignores mbuf types */
1951                         memcpy(mtod(mprev, caddr_t) + mprev->m_len,
1952                             mtod(m, caddr_t), m->m_len);
1953                         mprev->m_len += m->m_len;
1954                         mprev->m_next = m->m_next;      /* unlink from chain */
1955                         m_free(m);                      /* reclaim mbuf */
1956 #if 0
1957                         newipsecstat.ips_clcoalesced++;
1958 #endif
1959                         continue;
1960                 }
1961
1962                 /*
1963                  * Allocate new space to hold the copy and copy the data.
1964                  * We deal with jumbo mbufs (i.e. m_len > MCLBYTES) by
1965                  * splitting them into clusters.  We could just malloc a
1966                  * buffer and make it external but too many device drivers
1967                  * don't know how to break up the non-contiguous memory when
1968                  * doing DMA.
1969                  */
1970                 n = m_getcl(how, m->m_type, m->m_flags);
1971                 if (n == NULL) {
1972                         m_freem(m0);
1973                         return (NULL);
1974                 }
1975                 len = m->m_len;
1976                 off = 0;
1977                 mfirst = n;
1978                 mlast = NULL;
1979                 for (;;) {
1980                         int cc = min(len, MCLBYTES);
1981                         memcpy(mtod(n, caddr_t), mtod(m, caddr_t) + off, cc);
1982                         n->m_len = cc;
1983                         if (mlast != NULL)
1984                                 mlast->m_next = n;
1985                         mlast = n;
1986 #if 0
1987                         newipsecstat.ips_clcopied++;
1988 #endif
1989
1990                         len -= cc;
1991                         if (len <= 0)
1992                                 break;
1993                         off += cc;
1994
1995                         n = m_getcl(how, m->m_type, m->m_flags);
1996                         if (n == NULL) {
1997                                 m_freem(mfirst);
1998                                 m_freem(m0);
1999                                 return (NULL);
2000                         }
2001                 }
2002                 n->m_next = m->m_next;
2003                 if (mprev == NULL)
2004                         m0 = mfirst;            /* new head of chain */
2005                 else
2006                         mprev->m_next = mfirst; /* replace old mbuf */
2007                 m_free(m);                      /* release old mbuf */
2008                 mprev = mfirst;
2009         }
2010         return (m0);
2011 }
2012
2013 #ifdef MBUF_PROFILING
2014
2015 #define MP_BUCKETS 32 /* don't just change this as things may overflow.*/
2016 struct mbufprofile {
2017         uintmax_t wasted[MP_BUCKETS];
2018         uintmax_t used[MP_BUCKETS];
2019         uintmax_t segments[MP_BUCKETS];
2020 } mbprof;
2021
2022 #define MP_MAXDIGITS 21 /* strlen("16,000,000,000,000,000,000") == 21 */
2023 #define MP_NUMLINES 6
2024 #define MP_NUMSPERLINE 16
2025 #define MP_EXTRABYTES 64        /* > strlen("used:\nwasted:\nsegments:\n") */
2026 /* work out max space needed and add a bit of spare space too */
2027 #define MP_MAXLINE ((MP_MAXDIGITS+1) * MP_NUMSPERLINE)
2028 #define MP_BUFSIZE ((MP_MAXLINE * MP_NUMLINES) + 1 + MP_EXTRABYTES)
2029
2030 char mbprofbuf[MP_BUFSIZE];
2031
2032 void
2033 m_profile(struct mbuf *m)
2034 {
2035         int segments = 0;
2036         int used = 0;
2037         int wasted = 0;
2038
2039         while (m) {
2040                 segments++;
2041                 used += m->m_len;
2042                 if (m->m_flags & M_EXT) {
2043                         wasted += MHLEN - sizeof(m->m_ext) +
2044                             m->m_ext.ext_size - m->m_len;
2045                 } else {
2046                         if (m->m_flags & M_PKTHDR)
2047                                 wasted += MHLEN - m->m_len;
2048                         else
2049                                 wasted += MLEN - m->m_len;
2050                 }
2051                 m = m->m_next;
2052         }
2053         /* be paranoid.. it helps */
2054         if (segments > MP_BUCKETS - 1)
2055                 segments = MP_BUCKETS - 1;
2056         if (used > 100000)
2057                 used = 100000;
2058         if (wasted > 100000)
2059                 wasted = 100000;
2060         /* store in the appropriate bucket */
2061         /* don't bother locking. if it's slightly off, so what? */
2062         mbprof.segments[segments]++;
2063         mbprof.used[fls(used)]++;
2064         mbprof.wasted[fls(wasted)]++;
2065 }
2066
2067 static void
2068 mbprof_textify(void)
2069 {
2070         int offset;
2071         char *c;
2072         uint64_t *p;
2073
2074         p = &mbprof.wasted[0];
2075         c = mbprofbuf;
2076         offset = snprintf(c, MP_MAXLINE + 10,
2077             "wasted:\n"
2078             "%ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju "
2079             "%ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju\n",
2080             p[0], p[1], p[2], p[3], p[4], p[5], p[6], p[7],
2081             p[8], p[9], p[10], p[11], p[12], p[13], p[14], p[15]);
2082 #ifdef BIG_ARRAY
2083         p = &mbprof.wasted[16];
2084         c += offset;
2085         offset = snprintf(c, MP_MAXLINE,
2086             "%ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju "
2087             "%ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju\n",
2088             p[0], p[1], p[2], p[3], p[4], p[5], p[6], p[7],
2089             p[8], p[9], p[10], p[11], p[12], p[13], p[14], p[15]);
2090 #endif
2091         p = &mbprof.used[0];
2092         c += offset;
2093         offset = snprintf(c, MP_MAXLINE + 10,
2094             "used:\n"
2095             "%ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju "
2096             "%ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju\n",
2097             p[0], p[1], p[2], p[3], p[4], p[5], p[6], p[7],
2098             p[8], p[9], p[10], p[11], p[12], p[13], p[14], p[15]);
2099 #ifdef BIG_ARRAY
2100         p = &mbprof.used[16];
2101         c += offset;
2102         offset = snprintf(c, MP_MAXLINE,
2103             "%ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju "
2104             "%ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju\n",
2105             p[0], p[1], p[2], p[3], p[4], p[5], p[6], p[7],
2106             p[8], p[9], p[10], p[11], p[12], p[13], p[14], p[15]);
2107 #endif
2108         p = &mbprof.segments[0];
2109         c += offset;
2110         offset = snprintf(c, MP_MAXLINE + 10,
2111             "segments:\n"
2112             "%ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju "
2113             "%ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju\n",
2114             p[0], p[1], p[2], p[3], p[4], p[5], p[6], p[7],
2115             p[8], p[9], p[10], p[11], p[12], p[13], p[14], p[15]);
2116 #ifdef BIG_ARRAY
2117         p = &mbprof.segments[16];
2118         c += offset;
2119         offset = snprintf(c, MP_MAXLINE,
2120             "%ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju "
2121             "%ju %ju %ju %ju %ju %ju %ju %jju",
2122             p[0], p[1], p[2], p[3], p[4], p[5], p[6], p[7],
2123             p[8], p[9], p[10], p[11], p[12], p[13], p[14], p[15]);
2124 #endif
2125 }
2126
2127 static int
2128 mbprof_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2129 {
2130         int error;
2131
2132         mbprof_textify();
2133         error = SYSCTL_OUT(req, mbprofbuf, strlen(mbprofbuf) + 1);
2134         return (error);
2135 }
2136
2137 static int
2138 mbprof_clr_handler(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2139 {
2140         int clear, error;
2141
2142         clear = 0;
2143         error = sysctl_handle_int(oidp, &clear, 0, req);
2144         if (error || !req->newptr)
2145                 return (error);
2146
2147         if (clear) {
2148                 bzero(&mbprof, sizeof(mbprof));
2149         }
2150
2151         return (error);
2152 }
2153
2154
2155 SYSCTL_PROC(_kern_ipc, OID_AUTO, mbufprofile, CTLTYPE_STRING|CTLFLAG_RD,
2156             NULL, 0, mbprof_handler, "A", "mbuf profiling statistics");
2157
2158 SYSCTL_PROC(_kern_ipc, OID_AUTO, mbufprofileclr, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
2159             NULL, 0, mbprof_clr_handler, "I", "clear mbuf profiling statistics");
2160 #endif
2161