]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/sys/mbuf.h
libarchive: merge vendor bugfix
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / sys / mbuf.h
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
3  *
4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1993
5  *      The Regents of the University of California.
6  * All rights reserved.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
17  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
18  *    without specific prior written permission.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
30  * SUCH DAMAGE.
31  *
32  *      @(#)mbuf.h      8.5 (Berkeley) 2/19/95
33  * $FreeBSD$
34  */
35
36 #ifndef _SYS_MBUF_H_
37 #define _SYS_MBUF_H_
38
39 /* XXX: These includes suck. Sorry! */
40 #include <sys/queue.h>
41 #ifdef _KERNEL
42 #include <sys/systm.h>
43 #include <sys/refcount.h>
44 #include <vm/uma.h>
45 #ifdef WITNESS
46 #include <sys/lock.h>
47 #endif
48 #endif
49
50 #ifdef _KERNEL
51 #include <sys/sdt.h>
52
53 #define MBUF_PROBE1(probe, arg0)                                        \
54         SDT_PROBE1(sdt, , , probe, arg0)
55 #define MBUF_PROBE2(probe, arg0, arg1)                                  \
56         SDT_PROBE2(sdt, , , probe, arg0, arg1)
57 #define MBUF_PROBE3(probe, arg0, arg1, arg2)                            \
58         SDT_PROBE3(sdt, , , probe, arg0, arg1, arg2)
59 #define MBUF_PROBE4(probe, arg0, arg1, arg2, arg3)                      \
60         SDT_PROBE4(sdt, , , probe, arg0, arg1, arg2, arg3)
61 #define MBUF_PROBE5(probe, arg0, arg1, arg2, arg3, arg4)                \
62         SDT_PROBE5(sdt, , , probe, arg0, arg1, arg2, arg3, arg4)
63
64 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__init);
65 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__gethdr_raw);
66 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__gethdr);
67 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__get_raw);
68 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__get);
69 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__getcl);
70 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__getjcl);
71 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__clget);
72 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__cljget);
73 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__cljset);
74 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__free);
75 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__freem);
76
77 #endif /* _KERNEL */
78
79 /*
80  * Mbufs are of a single size, MSIZE (sys/param.h), which includes overhead.
81  * An mbuf may add a single "mbuf cluster" of size MCLBYTES (also in
82  * sys/param.h), which has no additional overhead and is used instead of the
83  * internal data area; this is done when at least MINCLSIZE of data must be
84  * stored.  Additionally, it is possible to allocate a separate buffer
85  * externally and attach it to the mbuf in a way similar to that of mbuf
86  * clusters.
87  *
88  * NB: These calculation do not take actual compiler-induced alignment and
89  * padding inside the complete struct mbuf into account.  Appropriate
90  * attention is required when changing members of struct mbuf.
91  *
92  * MLEN is data length in a normal mbuf.
93  * MHLEN is data length in an mbuf with pktheader.
94  * MINCLSIZE is a smallest amount of data that should be put into cluster.
95  *
96  * Compile-time assertions in uipc_mbuf.c test these values to ensure that
97  * they are sensible.
98  */
99 struct mbuf;
100 #define MHSIZE          offsetof(struct mbuf, m_dat)
101 #define MPKTHSIZE       offsetof(struct mbuf, m_pktdat)
102 #define MLEN            ((int)(MSIZE - MHSIZE))
103 #define MHLEN           ((int)(MSIZE - MPKTHSIZE))
104 #define MINCLSIZE       (MHLEN + 1)
105 #define M_NODOM         255
106
107 #ifdef _KERNEL
108 /*-
109  * Macro for type conversion: convert mbuf pointer to data pointer of correct
110  * type:
111  *
112  * mtod(m, t)   -- Convert mbuf pointer to data pointer of correct type.
113  * mtodo(m, o) -- Same as above but with offset 'o' into data.
114  */
115 #define mtod(m, t)      ((t)((m)->m_data))
116 #define mtodo(m, o)     ((void *)(((m)->m_data) + (o)))
117
118 /*
119  * Argument structure passed to UMA routines during mbuf and packet
120  * allocations.
121  */
122 struct mb_args {
123         int     flags;  /* Flags for mbuf being allocated */
124         short   type;   /* Type of mbuf being allocated */
125 };
126 #endif /* _KERNEL */
127
128 /*
129  * Packet tag structure (see below for details).
130  */
131 struct m_tag {
132         SLIST_ENTRY(m_tag)      m_tag_link;     /* List of packet tags */
133         u_int16_t               m_tag_id;       /* Tag ID */
134         u_int16_t               m_tag_len;      /* Length of data */
135         u_int32_t               m_tag_cookie;   /* ABI/Module ID */
136         void                    (*m_tag_free)(struct m_tag *);
137 };
138
139 /*
140  * Static network interface owned tag.
141  * Allocated through ifp->if_snd_tag_alloc().
142  */
143 struct if_snd_tag_sw;
144
145 struct m_snd_tag {
146         struct ifnet *ifp;              /* network interface tag belongs to */
147         const struct if_snd_tag_sw *sw;
148         volatile u_int refcount;
149 };
150
151 /*
152  * Record/packet header in first mbuf of chain; valid only if M_PKTHDR is set.
153  * Size ILP32: 48
154  *       LP64: 56
155  * Compile-time assertions in uipc_mbuf.c test these values to ensure that
156  * they are correct.
157  */
158 struct pkthdr {
159         union {
160                 struct m_snd_tag *snd_tag;      /* send tag, if any */
161                 struct ifnet    *rcvif;         /* rcv interface */
162                 struct {
163                         uint16_t rcvidx;        /* rcv interface index ... */
164                         uint16_t rcvgen;        /* ... and generation count */
165                 };
166         };
167         SLIST_HEAD(packet_tags, m_tag) tags; /* list of packet tags */
168         int32_t          len;           /* total packet length */
169
170         /* Layer crossing persistent information. */
171         uint32_t         flowid;        /* packet's 4-tuple system */
172         uint32_t         csum_flags;    /* checksum and offload features */
173         uint16_t         fibnum;        /* this packet should use this fib */
174         uint8_t          numa_domain;   /* NUMA domain of recvd pkt */
175         uint8_t          rsstype;       /* hash type */
176         union {
177                 uint64_t        rcv_tstmp;      /* timestamp in ns */
178                 struct {
179                         uint8_t          l2hlen;        /* layer 2 hdr len */
180                         uint8_t          l3hlen;        /* layer 3 hdr len */
181                         uint8_t          l4hlen;        /* layer 4 hdr len */
182                         uint8_t          l5hlen;        /* layer 5 hdr len */
183                         uint8_t          inner_l2hlen;
184                         uint8_t          inner_l3hlen;
185                         uint8_t          inner_l4hlen;
186                         uint8_t          inner_l5hlen;
187                 };
188         };
189         union {
190                 uint8_t  eight[8];
191                 uint16_t sixteen[4];
192                 uint32_t thirtytwo[2];
193                 uint64_t sixtyfour[1];
194                 uintptr_t unintptr[1];
195                 void    *ptr;
196         } PH_per;
197
198         /* Layer specific non-persistent local storage for reassembly, etc. */
199         union {
200                 uint8_t  eight[8];
201                 uint16_t sixteen[4];
202                 uint32_t thirtytwo[2];
203                 uint64_t sixtyfour[1];
204                 uintptr_t unintptr[1];
205                 void    *ptr;
206         } PH_loc;
207 };
208 #define ether_vtag      PH_per.sixteen[0]
209 #define tcp_tun_port    PH_per.sixteen[0] /* outbound */
210 #define PH_vt           PH_per
211 #define vt_nrecs        sixteen[0]        /* mld and v6-ND */
212 #define tso_segsz       PH_per.sixteen[1] /* inbound after LRO */
213 #define lro_nsegs       tso_segsz         /* inbound after LRO */
214 #define csum_data       PH_per.thirtytwo[1] /* inbound from hardware up */
215 #define lro_tcp_d_len   PH_loc.sixteen[0] /* inbound during LRO (no reassembly) */
216 #define lro_tcp_d_csum  PH_loc.sixteen[1] /* inbound during LRO (no reassembly) */
217 #define lro_tcp_h_off   PH_loc.sixteen[2] /* inbound during LRO (no reassembly) */
218 #define lro_etype       PH_loc.sixteen[3] /* inbound during LRO (no reassembly) */
219 /* Note PH_loc is used during IP reassembly (all 8 bytes as a ptr) */
220
221 /*
222  * TLS records for TLS 1.0-1.2 can have the following header lengths:
223  * - 5 (AES-CBC with implicit IV)
224  * - 21 (AES-CBC with explicit IV)
225  * - 13 (AES-GCM with 8 byte explicit IV)
226  */
227 #define MBUF_PEXT_HDR_LEN       23
228
229 /*
230  * TLS records for TLS 1.0-1.2 can have the following maximum trailer
231  * lengths:
232  * - 16 (AES-GCM)
233  * - 36 (AES-CBC with SHA1 and up to 16 bytes of padding)
234  * - 48 (AES-CBC with SHA2-256 and up to 16 bytes of padding)
235  * - 64 (AES-CBC with SHA2-384 and up to 16 bytes of padding)
236  */
237 #define MBUF_PEXT_TRAIL_LEN     64
238
239 #if defined(__LP64__)
240 #define MBUF_PEXT_MAX_PGS (40 / sizeof(vm_paddr_t))
241 #else
242 #define MBUF_PEXT_MAX_PGS (72 / sizeof(vm_paddr_t))
243 #endif
244
245 #define MBUF_PEXT_MAX_BYTES                                             \
246     (MBUF_PEXT_MAX_PGS * PAGE_SIZE + MBUF_PEXT_HDR_LEN + MBUF_PEXT_TRAIL_LEN)
247
248 struct ktls_session;
249 struct socket;
250
251 /*
252  * Description of external storage mapped into mbuf; valid only if M_EXT is
253  * set.
254  * Size ILP32: 28
255  *       LP64: 48
256  * Compile-time assertions in uipc_mbuf.c test these values to ensure that
257  * they are correct.
258  */
259 typedef void m_ext_free_t(struct mbuf *);
260 struct m_ext {
261         union {
262                 /*
263                  * If EXT_FLAG_EMBREF is set, then we use refcount in the
264                  * mbuf, the 'ext_count' member.  Otherwise, we have a
265                  * shadow copy and we use pointer 'ext_cnt'.  The original
266                  * mbuf is responsible to carry the pointer to free routine
267                  * and its arguments.  They aren't copied into shadows in
268                  * mb_dupcl() to avoid dereferencing next cachelines.
269                  */
270                 volatile u_int   ext_count;
271                 volatile u_int  *ext_cnt;
272         };
273         uint32_t         ext_size;      /* size of buffer, for ext_free */
274         uint32_t         ext_type:8,    /* type of external storage */
275                          ext_flags:24;  /* external storage mbuf flags */
276         union {
277                 struct {
278                         /*
279                          * Regular M_EXT mbuf:
280                          * o ext_buf always points to the external buffer.
281                          * o ext_free (below) and two optional arguments
282                          *   ext_arg1 and ext_arg2 store the free context for
283                          *   the external storage.  They are set only in the
284                          *   refcount carrying mbuf, the one with
285                          *   EXT_FLAG_EMBREF flag, with exclusion for
286                          *   EXT_EXTREF type, where the free context is copied
287                          *   into all mbufs that use same external storage.
288                          */
289                         char    *ext_buf;       /* start of buffer */
290 #define m_ext_copylen   offsetof(struct m_ext, ext_arg2)
291                         void    *ext_arg2;
292                 };
293                 struct {
294                         /*
295                          * Multi-page M_EXTPG mbuf:
296                          * o extpg_pa - page vector.
297                          * o extpg_trail and extpg_hdr - TLS trailer and
298                          *   header.
299                          * Uses ext_free and may also use ext_arg1.
300                          */
301                         vm_paddr_t      extpg_pa[MBUF_PEXT_MAX_PGS];
302                         char            extpg_trail[MBUF_PEXT_TRAIL_LEN];
303                         char            extpg_hdr[MBUF_PEXT_HDR_LEN];
304                         /* Pretend these 3 fields are part of mbuf itself. */
305 #define m_epg_pa        m_ext.extpg_pa
306 #define m_epg_trail     m_ext.extpg_trail
307 #define m_epg_hdr       m_ext.extpg_hdr
308 #define m_epg_ext_copylen       offsetof(struct m_ext, ext_free)
309                 };
310         };
311         /*
312          * Free method and optional argument pointer, both
313          * used by M_EXT and M_EXTPG.
314          */
315         m_ext_free_t    *ext_free;
316         void            *ext_arg1;
317 };
318
319 /*
320  * The core of the mbuf object along with some shortcut defines for practical
321  * purposes.
322  */
323 struct mbuf {
324         /*
325          * Header present at the beginning of every mbuf.
326          * Size ILP32: 24
327          *      LP64: 32
328          * Compile-time assertions in uipc_mbuf.c test these values to ensure
329          * that they are correct.
330          */
331         union { /* next buffer in chain */
332                 struct mbuf             *m_next;
333                 SLIST_ENTRY(mbuf)       m_slist;
334                 STAILQ_ENTRY(mbuf)      m_stailq;
335         };
336         union { /* next chain in queue/record */
337                 struct mbuf             *m_nextpkt;
338                 SLIST_ENTRY(mbuf)       m_slistpkt;
339                 STAILQ_ENTRY(mbuf)      m_stailqpkt;
340         };
341         caddr_t          m_data;        /* location of data */
342         int32_t          m_len;         /* amount of data in this mbuf */
343         uint32_t         m_type:8,      /* type of data in this mbuf */
344                          m_flags:24;    /* flags; see below */
345 #if !defined(__LP64__)
346         uint32_t         m_pad;         /* pad for 64bit alignment */
347 #endif
348
349         /*
350          * A set of optional headers (packet header, external storage header)
351          * and internal data storage.  Historically, these arrays were sized
352          * to MHLEN (space left after a packet header) and MLEN (space left
353          * after only a regular mbuf header); they are now variable size in
354          * order to support future work on variable-size mbufs.
355          */
356         union {
357                 struct {
358                         union {
359                                 /* M_PKTHDR set. */
360                                 struct pkthdr   m_pkthdr;
361
362                                 /* M_EXTPG set.
363                                  * Multi-page M_EXTPG mbuf has its meta data
364                                  * split between the below anonymous structure
365                                  * and m_ext.  It carries vector of pages,
366                                  * optional header and trailer char vectors
367                                  * and pointers to socket/TLS data.
368                                  */
369 #define m_epg_startcopy         m_epg_npgs
370 #define m_epg_endcopy           m_epg_stailq
371                                 struct {
372                                         /* Overall count of pages and count of
373                                          * pages with I/O pending. */
374                                         uint8_t m_epg_npgs;
375                                         uint8_t m_epg_nrdy;
376                                         /* TLS header and trailer lengths.
377                                          * The data itself resides in m_ext. */
378                                         uint8_t m_epg_hdrlen;
379                                         uint8_t m_epg_trllen;
380                                         /* Offset into 1st page and length of
381                                          * data in the last page. */
382                                         uint16_t m_epg_1st_off;
383                                         uint16_t m_epg_last_len;
384                                         uint8_t m_epg_flags;
385 #define EPG_FLAG_ANON   0x1     /* Data can be encrypted in place. */
386 #define EPG_FLAG_2FREE  0x2     /* Scheduled for free. */
387                                         uint8_t m_epg_record_type;
388                                         uint8_t __spare[2];
389                                         int     m_epg_enc_cnt;
390                                         struct ktls_session *m_epg_tls;
391                                         struct socket   *m_epg_so;
392                                         uint64_t        m_epg_seqno;
393                                         STAILQ_ENTRY(mbuf) m_epg_stailq;
394                                 };
395                         };
396                         union {
397                                 /* M_EXT or M_EXTPG set. */
398                                 struct m_ext    m_ext;
399                                 /* M_PKTHDR set, neither M_EXT nor M_EXTPG. */
400                                 char            m_pktdat[0];
401                         };
402                 };
403                 char    m_dat[0];                       /* !M_PKTHDR, !M_EXT */
404         };
405 };
406
407 #ifdef _KERNEL
408 static inline int
409 m_epg_pagelen(const struct mbuf *m, int pidx, int pgoff)
410 {
411
412         KASSERT(pgoff == 0 || pidx == 0,
413             ("page %d with non-zero offset %d in %p", pidx, pgoff, m));
414
415         if (pidx == m->m_epg_npgs - 1) {
416                 return (m->m_epg_last_len);
417         } else {
418                 return (PAGE_SIZE - pgoff);
419         }
420 }
421
422 #ifdef INVARIANTS
423 #define MCHECK(ex, msg) KASSERT((ex),                           \
424             ("Multi page mbuf %p with " #msg " at %s:%d",       \
425             m, __FILE__, __LINE__))
426 /*
427  * NB: This expects a non-empty buffer (npgs > 0 and
428  * last_pg_len > 0).
429  */
430 #define MBUF_EXT_PGS_ASSERT_SANITY(m)   do {                            \
431         MCHECK(m->m_epg_npgs > 0, "no valid pages");            \
432         MCHECK(m->m_epg_npgs <= nitems(m->m_epg_pa),            \
433             "too many pages");                                          \
434         MCHECK(m->m_epg_nrdy <= m->m_epg_npgs,                  \
435             "too many ready pages");                                    \
436         MCHECK(m->m_epg_1st_off < PAGE_SIZE,                    \
437                 "too large page offset");                               \
438         MCHECK(m->m_epg_last_len > 0, "zero last page length"); \
439         MCHECK(m->m_epg_last_len <= PAGE_SIZE,                  \
440             "too large last page length");                              \
441         if (m->m_epg_npgs == 1)                                 \
442                 MCHECK(m->m_epg_1st_off +                       \
443                     m->m_epg_last_len <=         PAGE_SIZE,             \
444                     "single page too large");                           \
445         MCHECK(m->m_epg_hdrlen <= sizeof(m->m_epg_hdr),         \
446             "too large header length");                                 \
447         MCHECK(m->m_epg_trllen <= sizeof(m->m_epg_trail),       \
448             "too large header length");                                 \
449 } while (0)
450 #else
451 #define MBUF_EXT_PGS_ASSERT_SANITY(m)   do {} while (0)
452 #endif
453 #endif
454
455 /*
456  * mbuf flags of global significance and layer crossing.
457  * Those of only protocol/layer specific significance are to be mapped
458  * to M_PROTO[1-11] and cleared at layer handoff boundaries.
459  * NB: Limited to the lower 24 bits.
460  */
461 #define M_EXT           0x00000001 /* has associated external storage */
462 #define M_PKTHDR        0x00000002 /* start of record */
463 #define M_EOR           0x00000004 /* end of record */
464 #define M_RDONLY        0x00000008 /* associated data is marked read-only */
465 #define M_BCAST         0x00000010 /* send/received as link-level broadcast */
466 #define M_MCAST         0x00000020 /* send/received as link-level multicast */
467 #define M_PROMISC       0x00000040 /* packet was not for us */
468 #define M_VLANTAG       0x00000080 /* ether_vtag is valid */
469 #define M_EXTPG         0x00000100 /* has array of unmapped pages and TLS */
470 #define M_NOFREE        0x00000200 /* do not free mbuf, embedded in cluster */
471 #define M_TSTMP         0x00000400 /* rcv_tstmp field is valid */
472 #define M_TSTMP_HPREC   0x00000800 /* rcv_tstmp is high-prec, typically
473                                       hw-stamped on port (useful for IEEE 1588
474                                       and 802.1AS) */
475 #define M_TSTMP_LRO     0x00001000 /* Time LRO pushed in pkt is valid in (PH_loc) */
476
477 #define M_PROTO1        0x00002000 /* protocol-specific */
478 #define M_PROTO2        0x00004000 /* protocol-specific */
479 #define M_PROTO3        0x00008000 /* protocol-specific */
480 #define M_PROTO4        0x00010000 /* protocol-specific */
481 #define M_PROTO5        0x00020000 /* protocol-specific */
482 #define M_PROTO6        0x00040000 /* protocol-specific */
483 #define M_PROTO7        0x00080000 /* protocol-specific */
484 #define M_PROTO8        0x00100000 /* protocol-specific */
485 #define M_PROTO9        0x00200000 /* protocol-specific */
486 #define M_PROTO10       0x00400000 /* protocol-specific */
487 #define M_PROTO11       0x00800000 /* protocol-specific */
488
489 /*
490  * Flags to purge when crossing layers.
491  */
492 #define M_PROTOFLAGS \
493     (M_PROTO1|M_PROTO2|M_PROTO3|M_PROTO4|M_PROTO5|M_PROTO6|M_PROTO7|M_PROTO8|\
494      M_PROTO9|M_PROTO10|M_PROTO11)
495
496 /*
497  * Flags preserved when copying m_pkthdr.
498  */
499 #define M_COPYFLAGS \
500     (M_PKTHDR|M_EOR|M_RDONLY|M_BCAST|M_MCAST|M_PROMISC|M_VLANTAG|M_TSTMP| \
501      M_TSTMP_HPREC|M_TSTMP_LRO|M_PROTOFLAGS)
502
503 /*
504  * Flags preserved during demote.
505  */
506 #define M_DEMOTEFLAGS \
507     (M_EXT | M_RDONLY | M_NOFREE | M_EXTPG)
508
509 /*
510  * Mbuf flag description for use with printf(9) %b identifier.
511  */
512 #define M_FLAG_BITS \
513     "\20\1M_EXT\2M_PKTHDR\3M_EOR\4M_RDONLY\5M_BCAST\6M_MCAST" \
514     "\7M_PROMISC\10M_VLANTAG\11M_EXTPG\12M_NOFREE\13M_TSTMP\14M_TSTMP_HPREC\15M_TSTMP_LRO"
515 #define M_FLAG_PROTOBITS \
516     "\16M_PROTO1\17M_PROTO2\20M_PROTO3\21M_PROTO4" \
517     "\22M_PROTO5\23M_PROTO6\24M_PROTO7\25M_PROTO8\26M_PROTO9" \
518     "\27M_PROTO10\28M_PROTO11"
519 #define M_FLAG_PRINTF (M_FLAG_BITS M_FLAG_PROTOBITS)
520
521 /*
522  * Network interface cards are able to hash protocol fields (such as IPv4
523  * addresses and TCP port numbers) classify packets into flows.  These flows
524  * can then be used to maintain ordering while delivering packets to the OS
525  * via parallel input queues, as well as to provide a stateless affinity
526  * model.  NIC drivers can pass up the hash via m->m_pkthdr.flowid, and set
527  * m_flag fields to indicate how the hash should be interpreted by the
528  * network stack.
529  *
530  * Most NICs support RSS, which provides ordering and explicit affinity, and
531  * use the hash m_flag bits to indicate what header fields were covered by
532  * the hash.  M_HASHTYPE_OPAQUE and M_HASHTYPE_OPAQUE_HASH can be set by non-
533  * RSS cards or configurations that provide an opaque flow identifier, allowing
534  * for ordering and distribution without explicit affinity.  Additionally,
535  * M_HASHTYPE_OPAQUE_HASH indicates that the flow identifier has hash
536  * properties.
537  *
538  * The meaning of the IPV6_EX suffix:
539  * "o  Home address from the home address option in the IPv6 destination
540  *     options header.  If the extension header is not present, use the Source
541  *     IPv6 Address.
542  *  o  IPv6 address that is contained in the Routing-Header-Type-2 from the
543  *     associated extension header.  If the extension header is not present,
544  *     use the Destination IPv6 Address."
545  * Quoted from:
546  * https://docs.microsoft.com/en-us/windows-hardware/drivers/network/rss-hashing-types#ndishashipv6ex
547  */
548 #define M_HASHTYPE_HASHPROP             0x80    /* has hash properties */
549 #define M_HASHTYPE_INNER                0x40    /* calculated from inner headers */
550 #define M_HASHTYPE_HASH(t)              (M_HASHTYPE_HASHPROP | (t))
551 /* Microsoft RSS standard hash types */
552 #define M_HASHTYPE_NONE                 0
553 #define M_HASHTYPE_RSS_IPV4             M_HASHTYPE_HASH(1) /* IPv4 2-tuple */
554 #define M_HASHTYPE_RSS_TCP_IPV4         M_HASHTYPE_HASH(2) /* TCPv4 4-tuple */
555 #define M_HASHTYPE_RSS_IPV6             M_HASHTYPE_HASH(3) /* IPv6 2-tuple */
556 #define M_HASHTYPE_RSS_TCP_IPV6         M_HASHTYPE_HASH(4) /* TCPv6 4-tuple */
557 #define M_HASHTYPE_RSS_IPV6_EX          M_HASHTYPE_HASH(5) /* IPv6 2-tuple +
558                                                             * ext hdrs */
559 #define M_HASHTYPE_RSS_TCP_IPV6_EX      M_HASHTYPE_HASH(6) /* TCPv6 4-tuple +
560                                                             * ext hdrs */
561 #define M_HASHTYPE_RSS_UDP_IPV4         M_HASHTYPE_HASH(7) /* IPv4 UDP 4-tuple*/
562 #define M_HASHTYPE_RSS_UDP_IPV6         M_HASHTYPE_HASH(9) /* IPv6 UDP 4-tuple*/
563 #define M_HASHTYPE_RSS_UDP_IPV6_EX      M_HASHTYPE_HASH(10)/* IPv6 UDP 4-tuple +
564                                                             * ext hdrs */
565
566 #define M_HASHTYPE_OPAQUE               0x3f    /* ordering, not affinity */
567 #define M_HASHTYPE_OPAQUE_HASH          M_HASHTYPE_HASH(M_HASHTYPE_OPAQUE)
568                                                 /* ordering+hash, not affinity*/
569
570 #define M_HASHTYPE_CLEAR(m)     ((m)->m_pkthdr.rsstype = 0)
571 #define M_HASHTYPE_GET(m)       ((m)->m_pkthdr.rsstype & ~M_HASHTYPE_INNER)
572 #define M_HASHTYPE_SET(m, v)    ((m)->m_pkthdr.rsstype = (v))
573 #define M_HASHTYPE_TEST(m, v)   (M_HASHTYPE_GET(m) == (v))
574 #define M_HASHTYPE_ISHASH(m)    \
575     (((m)->m_pkthdr.rsstype & M_HASHTYPE_HASHPROP) != 0)
576 #define M_HASHTYPE_SETINNER(m)  do {                    \
577         (m)->m_pkthdr.rsstype |= M_HASHTYPE_INNER;      \
578     } while (0)
579
580 /*
581  * External mbuf storage buffer types.
582  */
583 #define EXT_CLUSTER     1       /* mbuf cluster */
584 #define EXT_SFBUF       2       /* sendfile(2)'s sf_buf */
585 #define EXT_JUMBOP      3       /* jumbo cluster page sized */
586 #define EXT_JUMBO9      4       /* jumbo cluster 9216 bytes */
587 #define EXT_JUMBO16     5       /* jumbo cluster 16184 bytes */
588 #define EXT_PACKET      6       /* mbuf+cluster from packet zone */
589 #define EXT_MBUF        7       /* external mbuf reference */
590 #define EXT_RXRING      8       /* data in NIC receive ring */
591
592 #define EXT_VENDOR1     224     /* for vendor-internal use */
593 #define EXT_VENDOR2     225     /* for vendor-internal use */
594 #define EXT_VENDOR3     226     /* for vendor-internal use */
595 #define EXT_VENDOR4     227     /* for vendor-internal use */
596
597 #define EXT_EXP1        244     /* for experimental use */
598 #define EXT_EXP2        245     /* for experimental use */
599 #define EXT_EXP3        246     /* for experimental use */
600 #define EXT_EXP4        247     /* for experimental use */
601
602 #define EXT_NET_DRV     252     /* custom ext_buf provided by net driver(s) */
603 #define EXT_MOD_TYPE    253     /* custom module's ext_buf type */
604 #define EXT_DISPOSABLE  254     /* can throw this buffer away w/page flipping */
605 #define EXT_EXTREF      255     /* has externally maintained ext_cnt ptr */
606
607 /*
608  * Flags for external mbuf buffer types.
609  * NB: limited to the lower 24 bits.
610  */
611 #define EXT_FLAG_EMBREF         0x000001        /* embedded ext_count */
612 #define EXT_FLAG_EXTREF         0x000002        /* external ext_cnt, notyet */
613
614 #define EXT_FLAG_NOFREE         0x000010        /* don't free mbuf to pool, notyet */
615
616 #define EXT_FLAG_VENDOR1        0x010000        /* These flags are vendor */
617 #define EXT_FLAG_VENDOR2        0x020000        /* or submodule specific, */
618 #define EXT_FLAG_VENDOR3        0x040000        /* not used by mbuf code. */
619 #define EXT_FLAG_VENDOR4        0x080000        /* Set/read by submodule. */
620
621 #define EXT_FLAG_EXP1           0x100000        /* for experimental use */
622 #define EXT_FLAG_EXP2           0x200000        /* for experimental use */
623 #define EXT_FLAG_EXP3           0x400000        /* for experimental use */
624 #define EXT_FLAG_EXP4           0x800000        /* for experimental use */
625
626 /*
627  * EXT flag description for use with printf(9) %b identifier.
628  */
629 #define EXT_FLAG_BITS \
630     "\20\1EXT_FLAG_EMBREF\2EXT_FLAG_EXTREF\5EXT_FLAG_NOFREE" \
631     "\21EXT_FLAG_VENDOR1\22EXT_FLAG_VENDOR2\23EXT_FLAG_VENDOR3" \
632     "\24EXT_FLAG_VENDOR4\25EXT_FLAG_EXP1\26EXT_FLAG_EXP2\27EXT_FLAG_EXP3" \
633     "\30EXT_FLAG_EXP4"
634
635 /*
636  * Flags indicating checksum, segmentation and other offload work to be
637  * done, or already done, by hardware or lower layers.  It is split into
638  * separate inbound and outbound flags.
639  *
640  * Outbound flags that are set by upper protocol layers requesting lower
641  * layers, or ideally the hardware, to perform these offloading tasks.
642  * For outbound packets this field and its flags can be directly tested
643  * against ifnet if_hwassist.  Note that the outbound and the inbound flags do
644  * not collide right now but they could be allowed to (as long as the flags are
645  * scrubbed appropriately when the direction of an mbuf changes).  CSUM_BITS
646  * would also have to split into CSUM_BITS_TX and CSUM_BITS_RX.
647  *
648  * CSUM_INNER_<x> is the same as CSUM_<x> but it applies to the inner frame.
649  * The CSUM_ENCAP_<x> bits identify the outer encapsulation.
650  */
651 #define CSUM_IP                 0x00000001      /* IP header checksum offload */
652 #define CSUM_IP_UDP             0x00000002      /* UDP checksum offload */
653 #define CSUM_IP_TCP             0x00000004      /* TCP checksum offload */
654 #define CSUM_IP_SCTP            0x00000008      /* SCTP checksum offload */
655 #define CSUM_IP_TSO             0x00000010      /* TCP segmentation offload */
656 #define CSUM_IP_ISCSI           0x00000020      /* iSCSI checksum offload */
657
658 #define CSUM_INNER_IP6_UDP      0x00000040
659 #define CSUM_INNER_IP6_TCP      0x00000080
660 #define CSUM_INNER_IP6_TSO      0x00000100
661 #define CSUM_IP6_UDP            0x00000200      /* UDP checksum offload */
662 #define CSUM_IP6_TCP            0x00000400      /* TCP checksum offload */
663 #define CSUM_IP6_SCTP           0x00000800      /* SCTP checksum offload */
664 #define CSUM_IP6_TSO            0x00001000      /* TCP segmentation offload */
665 #define CSUM_IP6_ISCSI          0x00002000      /* iSCSI checksum offload */
666
667 #define CSUM_INNER_IP           0x00004000
668 #define CSUM_INNER_IP_UDP       0x00008000
669 #define CSUM_INNER_IP_TCP       0x00010000
670 #define CSUM_INNER_IP_TSO       0x00020000
671
672 #define CSUM_ENCAP_VXLAN        0x00040000      /* VXLAN outer encapsulation */
673 #define CSUM_ENCAP_RSVD1        0x00080000
674
675 /* Inbound checksum support where the checksum was verified by hardware. */
676 #define CSUM_INNER_L3_CALC      0x00100000
677 #define CSUM_INNER_L3_VALID     0x00200000
678 #define CSUM_INNER_L4_CALC      0x00400000
679 #define CSUM_INNER_L4_VALID     0x00800000
680 #define CSUM_L3_CALC            0x01000000      /* calculated layer 3 csum */
681 #define CSUM_L3_VALID           0x02000000      /* checksum is correct */
682 #define CSUM_L4_CALC            0x04000000      /* calculated layer 4 csum */
683 #define CSUM_L4_VALID           0x08000000      /* checksum is correct */
684 #define CSUM_L5_CALC            0x10000000      /* calculated layer 5 csum */
685 #define CSUM_L5_VALID           0x20000000      /* checksum is correct */
686 #define CSUM_COALESCED          0x40000000      /* contains merged segments */
687
688 #define CSUM_SND_TAG            0x80000000      /* Packet header has send tag */
689
690 #define CSUM_FLAGS_TX (CSUM_IP | CSUM_IP_UDP | CSUM_IP_TCP | CSUM_IP_SCTP | \
691     CSUM_IP_TSO | CSUM_IP_ISCSI | CSUM_INNER_IP6_UDP | CSUM_INNER_IP6_TCP | \
692     CSUM_INNER_IP6_TSO | CSUM_IP6_UDP | CSUM_IP6_TCP | CSUM_IP6_SCTP | \
693     CSUM_IP6_TSO | CSUM_IP6_ISCSI | CSUM_INNER_IP | CSUM_INNER_IP_UDP | \
694     CSUM_INNER_IP_TCP | CSUM_INNER_IP_TSO | CSUM_ENCAP_VXLAN | \
695     CSUM_ENCAP_RSVD1 | CSUM_SND_TAG)
696
697 #define CSUM_FLAGS_RX (CSUM_INNER_L3_CALC | CSUM_INNER_L3_VALID | \
698     CSUM_INNER_L4_CALC | CSUM_INNER_L4_VALID | CSUM_L3_CALC | CSUM_L3_VALID | \
699     CSUM_L4_CALC | CSUM_L4_VALID | CSUM_L5_CALC | CSUM_L5_VALID | \
700     CSUM_COALESCED)
701
702 /*
703  * CSUM flag description for use with printf(9) %b identifier.
704  */
705 #define CSUM_BITS \
706     "\20\1CSUM_IP\2CSUM_IP_UDP\3CSUM_IP_TCP\4CSUM_IP_SCTP\5CSUM_IP_TSO" \
707     "\6CSUM_IP_ISCSI\7CSUM_INNER_IP6_UDP\10CSUM_INNER_IP6_TCP" \
708     "\11CSUM_INNER_IP6_TSO\12CSUM_IP6_UDP\13CSUM_IP6_TCP\14CSUM_IP6_SCTP" \
709     "\15CSUM_IP6_TSO\16CSUM_IP6_ISCSI\17CSUM_INNER_IP\20CSUM_INNER_IP_UDP" \
710     "\21CSUM_INNER_IP_TCP\22CSUM_INNER_IP_TSO\23CSUM_ENCAP_VXLAN" \
711     "\24CSUM_ENCAP_RSVD1\25CSUM_INNER_L3_CALC\26CSUM_INNER_L3_VALID" \
712     "\27CSUM_INNER_L4_CALC\30CSUM_INNER_L4_VALID\31CSUM_L3_CALC" \
713     "\32CSUM_L3_VALID\33CSUM_L4_CALC\34CSUM_L4_VALID\35CSUM_L5_CALC" \
714     "\36CSUM_L5_VALID\37CSUM_COALESCED\40CSUM_SND_TAG"
715
716 /* CSUM flags compatibility mappings. */
717 #define CSUM_IP_CHECKED         CSUM_L3_CALC
718 #define CSUM_IP_VALID           CSUM_L3_VALID
719 #define CSUM_DATA_VALID         CSUM_L4_VALID
720 #define CSUM_PSEUDO_HDR         CSUM_L4_CALC
721 #define CSUM_SCTP_VALID         CSUM_L4_VALID
722 #define CSUM_DELAY_DATA         (CSUM_TCP|CSUM_UDP)
723 #define CSUM_DELAY_IP           CSUM_IP         /* Only v4, no v6 IP hdr csum */
724 #define CSUM_DELAY_DATA_IPV6    (CSUM_TCP_IPV6|CSUM_UDP_IPV6)
725 #define CSUM_DATA_VALID_IPV6    CSUM_DATA_VALID
726 #define CSUM_TCP                CSUM_IP_TCP
727 #define CSUM_UDP                CSUM_IP_UDP
728 #define CSUM_SCTP               CSUM_IP_SCTP
729 #define CSUM_TSO                (CSUM_IP_TSO|CSUM_IP6_TSO)
730 #define CSUM_INNER_TSO          (CSUM_INNER_IP_TSO|CSUM_INNER_IP6_TSO)
731 #define CSUM_UDP_IPV6           CSUM_IP6_UDP
732 #define CSUM_TCP_IPV6           CSUM_IP6_TCP
733 #define CSUM_SCTP_IPV6          CSUM_IP6_SCTP
734 #define CSUM_TLS_MASK           (CSUM_L5_CALC|CSUM_L5_VALID)
735 #define CSUM_TLS_DECRYPTED      CSUM_L5_CALC
736
737 /*
738  * mbuf types describing the content of the mbuf (including external storage).
739  */
740 #define MT_NOTMBUF      0       /* USED INTERNALLY ONLY! Object is not mbuf */
741 #define MT_DATA         1       /* dynamic (data) allocation */
742 #define MT_HEADER       MT_DATA /* packet header, use M_PKTHDR instead */
743
744 #define MT_VENDOR1      4       /* for vendor-internal use */
745 #define MT_VENDOR2      5       /* for vendor-internal use */
746 #define MT_VENDOR3      6       /* for vendor-internal use */
747 #define MT_VENDOR4      7       /* for vendor-internal use */
748
749 #define MT_SONAME       8       /* socket name */
750
751 #define MT_EXP1         9       /* for experimental use */
752 #define MT_EXP2         10      /* for experimental use */
753 #define MT_EXP3         11      /* for experimental use */
754 #define MT_EXP4         12      /* for experimental use */
755
756 #define MT_CONTROL      14      /* extra-data protocol message */
757 #define MT_EXTCONTROL   15      /* control message with externalized contents */
758 #define MT_OOBDATA      16      /* expedited data  */
759
760 #define MT_NOINIT       255     /* Not a type but a flag to allocate
761                                    a non-initialized mbuf */
762
763 /*
764  * String names of mbuf-related UMA(9) and malloc(9) types.  Exposed to
765  * !_KERNEL so that monitoring tools can look up the zones with
766  * libmemstat(3).
767  */
768 #define MBUF_MEM_NAME           "mbuf"
769 #define MBUF_CLUSTER_MEM_NAME   "mbuf_cluster"
770 #define MBUF_PACKET_MEM_NAME    "mbuf_packet"
771 #define MBUF_JUMBOP_MEM_NAME    "mbuf_jumbo_page"
772 #define MBUF_JUMBO9_MEM_NAME    "mbuf_jumbo_9k"
773 #define MBUF_JUMBO16_MEM_NAME   "mbuf_jumbo_16k"
774 #define MBUF_TAG_MEM_NAME       "mbuf_tag"
775 #define MBUF_EXTREFCNT_MEM_NAME "mbuf_ext_refcnt"
776 #define MBUF_EXTPGS_MEM_NAME    "mbuf_extpgs"
777
778 #ifdef _KERNEL
779 union if_snd_tag_alloc_params;
780
781 #ifdef WITNESS
782 #define MBUF_CHECKSLEEP(how) do {                                       \
783         if (how == M_WAITOK)                                            \
784                 WITNESS_WARN(WARN_GIANTOK | WARN_SLEEPOK, NULL,         \
785                     "Sleeping in \"%s\"", __func__);                    \
786 } while (0)
787 #else
788 #define MBUF_CHECKSLEEP(how) do {} while (0)
789 #endif
790
791 /*
792  * Network buffer allocation API
793  *
794  * The rest of it is defined in kern/kern_mbuf.c
795  */
796 extern uma_zone_t       zone_mbuf;
797 extern uma_zone_t       zone_clust;
798 extern uma_zone_t       zone_pack;
799 extern uma_zone_t       zone_jumbop;
800 extern uma_zone_t       zone_jumbo9;
801 extern uma_zone_t       zone_jumbo16;
802 extern uma_zone_t       zone_extpgs;
803
804 void             mb_dupcl(struct mbuf *, struct mbuf *);
805 void             mb_free_ext(struct mbuf *);
806 void             mb_free_extpg(struct mbuf *);
807 void             mb_free_mext_pgs(struct mbuf *);
808 struct mbuf     *mb_alloc_ext_pgs(int, m_ext_free_t);
809 struct mbuf     *mb_alloc_ext_plus_pages(int, int);
810 struct mbuf     *mb_mapped_to_unmapped(struct mbuf *, int, int, int,
811                     struct mbuf **);
812 int              mb_unmapped_compress(struct mbuf *m);
813 struct mbuf     *mb_unmapped_to_ext(struct mbuf *m);
814 void             mb_free_notready(struct mbuf *m, int count);
815 void             m_adj(struct mbuf *, int);
816 void             m_adj_decap(struct mbuf *, int);
817 int              m_apply(struct mbuf *, int, int,
818                     int (*)(void *, void *, u_int), void *);
819 int              m_append(struct mbuf *, int, c_caddr_t);
820 void             m_cat(struct mbuf *, struct mbuf *);
821 void             m_catpkt(struct mbuf *, struct mbuf *);
822 int              m_clget(struct mbuf *m, int how);
823 void            *m_cljget(struct mbuf *m, int how, int size);
824 struct mbuf     *m_collapse(struct mbuf *, int, int);
825 void             m_copyback(struct mbuf *, int, int, c_caddr_t);
826 void             m_copydata(const struct mbuf *, int, int, caddr_t);
827 struct mbuf     *m_copym(struct mbuf *, int, int, int);
828 struct mbuf     *m_copypacket(struct mbuf *, int);
829 void             m_copy_pkthdr(struct mbuf *, struct mbuf *);
830 struct mbuf     *m_copyup(struct mbuf *, int, int);
831 struct mbuf     *m_defrag(struct mbuf *, int);
832 void             m_demote_pkthdr(struct mbuf *);
833 void             m_demote(struct mbuf *, int, int);
834 struct mbuf     *m_devget(char *, int, int, struct ifnet *,
835                     void (*)(char *, caddr_t, u_int));
836 void             m_dispose_extcontrolm(struct mbuf *m);
837 struct mbuf     *m_dup(const struct mbuf *, int);
838 int              m_dup_pkthdr(struct mbuf *, const struct mbuf *, int);
839 void             m_extadd(struct mbuf *, char *, u_int, m_ext_free_t,
840                     void *, void *, int, int);
841 u_int            m_fixhdr(struct mbuf *);
842 struct mbuf     *m_fragment(struct mbuf *, int, int);
843 void             m_freem(struct mbuf *);
844 void             m_free_raw(struct mbuf *);
845 struct mbuf     *m_get2(int, int, short, int);
846 struct mbuf     *m_get3(int, int, short, int);
847 struct mbuf     *m_getjcl(int, short, int, int);
848 struct mbuf     *m_getm2(struct mbuf *, int, int, short, int);
849 struct mbuf     *m_getptr(struct mbuf *, int, int *);
850 u_int            m_length(struct mbuf *, struct mbuf **);
851 int              m_mbuftouio(struct uio *, const struct mbuf *, int);
852 void             m_move_pkthdr(struct mbuf *, struct mbuf *);
853 int              m_pkthdr_init(struct mbuf *, int);
854 struct mbuf     *m_prepend(struct mbuf *, int, int);
855 void             m_print(const struct mbuf *, int);
856 struct mbuf     *m_pulldown(struct mbuf *, int, int, int *);
857 struct mbuf     *m_pullup(struct mbuf *, int);
858 int              m_sanity(struct mbuf *, int);
859 struct mbuf     *m_split(struct mbuf *, int, int);
860 struct mbuf     *m_uiotombuf(struct uio *, int, int, int, int);
861 int              m_unmapped_uiomove(const struct mbuf *, int, struct uio *,
862                     int);
863 struct mbuf     *m_unshare(struct mbuf *, int);
864 int              m_snd_tag_alloc(struct ifnet *,
865                     union if_snd_tag_alloc_params *, struct m_snd_tag **);
866 void             m_snd_tag_init(struct m_snd_tag *, struct ifnet *,
867                     const struct if_snd_tag_sw *);
868 void             m_snd_tag_destroy(struct m_snd_tag *);
869 void             m_rcvif_serialize(struct mbuf *);
870 struct ifnet    *m_rcvif_restore(struct mbuf *);
871
872 static __inline int
873 m_gettype(int size)
874 {
875         int type;
876
877         switch (size) {
878         case MSIZE:
879                 type = EXT_MBUF;
880                 break;
881         case MCLBYTES:
882                 type = EXT_CLUSTER;
883                 break;
884 #if MJUMPAGESIZE != MCLBYTES
885         case MJUMPAGESIZE:
886                 type = EXT_JUMBOP;
887                 break;
888 #endif
889         case MJUM9BYTES:
890                 type = EXT_JUMBO9;
891                 break;
892         case MJUM16BYTES:
893                 type = EXT_JUMBO16;
894                 break;
895         default:
896                 panic("%s: invalid cluster size %d", __func__, size);
897         }
898
899         return (type);
900 }
901
902 /*
903  * Associated an external reference counted buffer with an mbuf.
904  */
905 static __inline void
906 m_extaddref(struct mbuf *m, char *buf, u_int size, u_int *ref_cnt,
907     m_ext_free_t freef, void *arg1, void *arg2)
908 {
909
910         KASSERT(ref_cnt != NULL, ("%s: ref_cnt not provided", __func__));
911
912         atomic_add_int(ref_cnt, 1);
913         m->m_flags |= M_EXT;
914         m->m_ext.ext_buf = buf;
915         m->m_ext.ext_cnt = ref_cnt;
916         m->m_data = m->m_ext.ext_buf;
917         m->m_ext.ext_size = size;
918         m->m_ext.ext_free = freef;
919         m->m_ext.ext_arg1 = arg1;
920         m->m_ext.ext_arg2 = arg2;
921         m->m_ext.ext_type = EXT_EXTREF;
922         m->m_ext.ext_flags = 0;
923 }
924
925 static __inline uma_zone_t
926 m_getzone(int size)
927 {
928         uma_zone_t zone;
929
930         switch (size) {
931         case MCLBYTES:
932                 zone = zone_clust;
933                 break;
934 #if MJUMPAGESIZE != MCLBYTES
935         case MJUMPAGESIZE:
936                 zone = zone_jumbop;
937                 break;
938 #endif
939         case MJUM9BYTES:
940                 zone = zone_jumbo9;
941                 break;
942         case MJUM16BYTES:
943                 zone = zone_jumbo16;
944                 break;
945         default:
946                 panic("%s: invalid cluster size %d", __func__, size);
947         }
948
949         return (zone);
950 }
951
952 /*
953  * Initialize an mbuf with linear storage.
954  *
955  * Inline because the consumer text overhead will be roughly the same to
956  * initialize or call a function with this many parameters and M_PKTHDR
957  * should go away with constant propagation for !MGETHDR.
958  */
959 static __inline int
960 m_init(struct mbuf *m, int how, short type, int flags)
961 {
962         int error;
963
964         m->m_next = NULL;
965         m->m_nextpkt = NULL;
966         m->m_data = m->m_dat;
967         m->m_len = 0;
968         m->m_flags = flags;
969         m->m_type = type;
970         if (flags & M_PKTHDR)
971                 error = m_pkthdr_init(m, how);
972         else
973                 error = 0;
974
975         MBUF_PROBE5(m__init, m, how, type, flags, error);
976         return (error);
977 }
978
979 static __inline struct mbuf *
980 m_get_raw(int how, short type)
981 {
982         struct mbuf *m;
983         struct mb_args args;
984
985         args.flags = 0;
986         args.type = type | MT_NOINIT;
987         m = uma_zalloc_arg(zone_mbuf, &args, how);
988         MBUF_PROBE3(m__get_raw, how, type, m);
989         return (m);
990 }
991
992 static __inline struct mbuf *
993 m_get(int how, short type)
994 {
995         struct mbuf *m;
996         struct mb_args args;
997
998         args.flags = 0;
999         args.type = type;
1000         m = uma_zalloc_arg(zone_mbuf, &args, how);
1001         MBUF_PROBE3(m__get, how, type, m);
1002         return (m);
1003 }
1004
1005 static __inline struct mbuf *
1006 m_gethdr_raw(int how, short type)
1007 {
1008         struct mbuf *m;
1009         struct mb_args args;
1010
1011         args.flags = M_PKTHDR;
1012         args.type = type | MT_NOINIT;
1013         m = uma_zalloc_arg(zone_mbuf, &args, how);
1014         MBUF_PROBE3(m__gethdr_raw, how, type, m);
1015         return (m);
1016 }
1017
1018 static __inline struct mbuf *
1019 m_gethdr(int how, short type)
1020 {
1021         struct mbuf *m;
1022         struct mb_args args;
1023
1024         args.flags = M_PKTHDR;
1025         args.type = type;
1026         m = uma_zalloc_arg(zone_mbuf, &args, how);
1027         MBUF_PROBE3(m__gethdr, how, type, m);
1028         return (m);
1029 }
1030
1031 static __inline struct mbuf *
1032 m_getcl(int how, short type, int flags)
1033 {
1034         struct mbuf *m;
1035         struct mb_args args;
1036
1037         args.flags = flags;
1038         args.type = type;
1039         m = uma_zalloc_arg(zone_pack, &args, how);
1040         MBUF_PROBE4(m__getcl, how, type, flags, m);
1041         return (m);
1042 }
1043
1044 /*
1045  * XXX: m_cljset() is a dangerous API.  One must attach only a new,
1046  * unreferenced cluster to an mbuf(9).  It is not possible to assert
1047  * that, so care can be taken only by users of the API.
1048  */
1049 static __inline void
1050 m_cljset(struct mbuf *m, void *cl, int type)
1051 {
1052         int size;
1053
1054         switch (type) {
1055         case EXT_CLUSTER:
1056                 size = MCLBYTES;
1057                 break;
1058 #if MJUMPAGESIZE != MCLBYTES
1059         case EXT_JUMBOP:
1060                 size = MJUMPAGESIZE;
1061                 break;
1062 #endif
1063         case EXT_JUMBO9:
1064                 size = MJUM9BYTES;
1065                 break;
1066         case EXT_JUMBO16:
1067                 size = MJUM16BYTES;
1068                 break;
1069         default:
1070                 panic("%s: unknown cluster type %d", __func__, type);
1071                 break;
1072         }
1073
1074         m->m_data = m->m_ext.ext_buf = cl;
1075         m->m_ext.ext_free = m->m_ext.ext_arg1 = m->m_ext.ext_arg2 = NULL;
1076         m->m_ext.ext_size = size;
1077         m->m_ext.ext_type = type;
1078         m->m_ext.ext_flags = EXT_FLAG_EMBREF;
1079         m->m_ext.ext_count = 1;
1080         m->m_flags |= M_EXT;
1081         MBUF_PROBE3(m__cljset, m, cl, type);
1082 }
1083
1084 static __inline void
1085 m_chtype(struct mbuf *m, short new_type)
1086 {
1087
1088         m->m_type = new_type;
1089 }
1090
1091 static __inline void
1092 m_clrprotoflags(struct mbuf *m)
1093 {
1094
1095         while (m) {
1096                 m->m_flags &= ~M_PROTOFLAGS;
1097                 m = m->m_next;
1098         }
1099 }
1100
1101 static __inline struct mbuf *
1102 m_last(struct mbuf *m)
1103 {
1104
1105         while (m->m_next)
1106                 m = m->m_next;
1107         return (m);
1108 }
1109
1110 static inline u_int
1111 m_extrefcnt(struct mbuf *m)
1112 {
1113
1114         KASSERT(m->m_flags & M_EXT, ("%s: M_EXT missing", __func__));
1115
1116         return ((m->m_ext.ext_flags & EXT_FLAG_EMBREF) ? m->m_ext.ext_count :
1117             *m->m_ext.ext_cnt);
1118 }
1119
1120 /*
1121  * mbuf, cluster, and external object allocation macros (for compatibility
1122  * purposes).
1123  */
1124 #define M_MOVE_PKTHDR(to, from) m_move_pkthdr((to), (from))
1125 #define MGET(m, how, type)      ((m) = m_get((how), (type)))
1126 #define MGETHDR(m, how, type)   ((m) = m_gethdr((how), (type)))
1127 #define MCLGET(m, how)          m_clget((m), (how))
1128 #define MEXTADD(m, buf, size, free, arg1, arg2, flags, type)            \
1129     m_extadd((m), (char *)(buf), (size), (free), (arg1), (arg2),        \
1130     (flags), (type))
1131 #define m_getm(m, len, how, type)                                       \
1132     m_getm2((m), (len), (how), (type), M_PKTHDR)
1133
1134 /*
1135  * Evaluate TRUE if it's safe to write to the mbuf m's data region (this can
1136  * be both the local data payload, or an external buffer area, depending on
1137  * whether M_EXT is set).
1138  */
1139 #define M_WRITABLE(m)   (((m)->m_flags & (M_RDONLY | M_EXTPG)) == 0 &&  \
1140                          (!(((m)->m_flags & M_EXT)) ||                  \
1141                          (m_extrefcnt(m) == 1)))
1142
1143 /* Check if the supplied mbuf has a packet header, or else panic. */
1144 #define M_ASSERTPKTHDR(m)                                               \
1145         KASSERT((m) != NULL && (m)->m_flags & M_PKTHDR,                 \
1146             ("%s: no mbuf packet header!", __func__))
1147
1148 /* Check if the supplied mbuf has no send tag, or else panic. */
1149 #define M_ASSERT_NO_SND_TAG(m)                                          \
1150         KASSERT((m) != NULL && (m)->m_flags & M_PKTHDR &&               \
1151                ((m)->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_SND_TAG) == 0,          \
1152             ("%s: receive mbuf has send tag!", __func__))
1153
1154 /* Check if mbuf is multipage. */
1155 #define M_ASSERTEXTPG(m)                                                \
1156         KASSERT(((m)->m_flags & (M_EXTPG|M_PKTHDR)) == M_EXTPG,         \
1157             ("%s: m %p is not multipage!", __func__, m))
1158
1159 /*
1160  * Ensure that the supplied mbuf is a valid, non-free mbuf.
1161  *
1162  * XXX: Broken at the moment.  Need some UMA magic to make it work again.
1163  */
1164 #define M_ASSERTVALID(m)                                                \
1165         KASSERT((((struct mbuf *)m)->m_flags & 0) == 0,                 \
1166             ("%s: attempted use of a free mbuf!", __func__))
1167
1168 /* Check whether any mbuf in the chain is unmapped. */
1169 #ifdef INVARIANTS
1170 #define M_ASSERTMAPPED(m) do {                                          \
1171         for (struct mbuf *__m = (m); __m != NULL; __m = __m->m_next)    \
1172                 KASSERT((__m->m_flags & M_EXTPG) == 0,                  \
1173                     ("%s: chain %p contains an unmapped mbuf", __func__, (m)));\
1174 } while (0)
1175 #else
1176 #define M_ASSERTMAPPED(m) do {} while (0)
1177 #endif
1178
1179 /*
1180  * Return the address of the start of the buffer associated with an mbuf,
1181  * handling external storage, packet-header mbufs, and regular data mbufs.
1182  */
1183 #define M_START(m)                                                      \
1184         (((m)->m_flags & M_EXTPG) ? NULL :                              \
1185          ((m)->m_flags & M_EXT) ? (m)->m_ext.ext_buf :                  \
1186          ((m)->m_flags & M_PKTHDR) ? &(m)->m_pktdat[0] :                \
1187          &(m)->m_dat[0])
1188
1189 /*
1190  * Return the size of the buffer associated with an mbuf, handling external
1191  * storage, packet-header mbufs, and regular data mbufs.
1192  */
1193 #define M_SIZE(m)                                                       \
1194         (((m)->m_flags & M_EXT) ? (m)->m_ext.ext_size :                 \
1195          ((m)->m_flags & M_PKTHDR) ? MHLEN :                            \
1196          MLEN)
1197
1198 /*
1199  * Set the m_data pointer of a newly allocated mbuf to place an object of the
1200  * specified size at the end of the mbuf, longword aligned.
1201  *
1202  * NB: Historically, we had M_ALIGN(), MH_ALIGN(), and MEXT_ALIGN() as
1203  * separate macros, each asserting that it was called at the proper moment.
1204  * This required callers to themselves test the storage type and call the
1205  * right one.  Rather than require callers to be aware of those layout
1206  * decisions, we centralize here.
1207  */
1208 static __inline void
1209 m_align(struct mbuf *m, int len)
1210 {
1211 #ifdef INVARIANTS
1212         const char *msg = "%s: not a virgin mbuf";
1213 #endif
1214         int adjust;
1215
1216         KASSERT(m->m_data == M_START(m), (msg, __func__));
1217
1218         adjust = M_SIZE(m) - len;
1219         m->m_data += adjust &~ (sizeof(long)-1);
1220 }
1221
1222 #define M_ALIGN(m, len)         m_align(m, len)
1223 #define MH_ALIGN(m, len)        m_align(m, len)
1224 #define MEXT_ALIGN(m, len)      m_align(m, len)
1225
1226 /*
1227  * Compute the amount of space available before the current start of data in
1228  * an mbuf.
1229  *
1230  * The M_WRITABLE() is a temporary, conservative safety measure: the burden
1231  * of checking writability of the mbuf data area rests solely with the caller.
1232  *
1233  * NB: In previous versions, M_LEADINGSPACE() would only check M_WRITABLE()
1234  * for mbufs with external storage.  We now allow mbuf-embedded data to be
1235  * read-only as well.
1236  */
1237 #define M_LEADINGSPACE(m)                                               \
1238         (M_WRITABLE(m) ? ((m)->m_data - M_START(m)) : 0)
1239
1240 /*
1241  * Compute the amount of space available after the end of data in an mbuf.
1242  *
1243  * The M_WRITABLE() is a temporary, conservative safety measure: the burden
1244  * of checking writability of the mbuf data area rests solely with the caller.
1245  *
1246  * NB: In previous versions, M_TRAILINGSPACE() would only check M_WRITABLE()
1247  * for mbufs with external storage.  We now allow mbuf-embedded data to be
1248  * read-only as well.
1249  */
1250 #define M_TRAILINGSPACE(m)                                              \
1251         (M_WRITABLE(m) ?                                                \
1252             ((M_START(m) + M_SIZE(m)) - ((m)->m_data + (m)->m_len)) : 0)
1253
1254 /*
1255  * Arrange to prepend space of size plen to mbuf m.  If a new mbuf must be
1256  * allocated, how specifies whether to wait.  If the allocation fails, the
1257  * original mbuf chain is freed and m is set to NULL.
1258  */
1259 #define M_PREPEND(m, plen, how) do {                                    \
1260         struct mbuf **_mmp = &(m);                                      \
1261         struct mbuf *_mm = *_mmp;                                       \
1262         int _mplen = (plen);                                            \
1263         int __mhow = (how);                                             \
1264                                                                         \
1265         MBUF_CHECKSLEEP(how);                                           \
1266         if (M_LEADINGSPACE(_mm) >= _mplen) {                            \
1267                 _mm->m_data -= _mplen;                                  \
1268                 _mm->m_len += _mplen;                                   \
1269         } else                                                          \
1270                 _mm = m_prepend(_mm, _mplen, __mhow);                   \
1271         if (_mm != NULL && _mm->m_flags & M_PKTHDR)                     \
1272                 _mm->m_pkthdr.len += _mplen;                            \
1273         *_mmp = _mm;                                                    \
1274 } while (0)
1275
1276 /*
1277  * Change mbuf to new type.  This is a relatively expensive operation and
1278  * should be avoided.
1279  */
1280 #define MCHTYPE(m, t)   m_chtype((m), (t))
1281
1282 /* Return the rcvif of a packet header. */
1283 static __inline struct ifnet *
1284 m_rcvif(struct mbuf *m)
1285 {
1286
1287         M_ASSERTPKTHDR(m);
1288         if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_SND_TAG)
1289                 return (NULL);
1290         return (m->m_pkthdr.rcvif);
1291 }
1292
1293 /* Length to m_copy to copy all. */
1294 #define M_COPYALL       1000000000
1295
1296 extern int              max_datalen;    /* MHLEN - max_hdr */
1297 extern int              max_hdr;        /* Largest link + protocol header */
1298 extern int              max_linkhdr;    /* Largest link-level header */
1299 extern int              max_protohdr;   /* Largest protocol header */
1300 extern int              nmbclusters;    /* Maximum number of clusters */
1301 extern bool             mb_use_ext_pgs; /* Use ext_pgs for sendfile */
1302
1303 /*-
1304  * Network packets may have annotations attached by affixing a list of
1305  * "packet tags" to the pkthdr structure.  Packet tags are dynamically
1306  * allocated semi-opaque data structures that have a fixed header
1307  * (struct m_tag) that specifies the size of the memory block and a
1308  * <cookie,type> pair that identifies it.  The cookie is a 32-bit unique
1309  * unsigned value used to identify a module or ABI.  By convention this value
1310  * is chosen as the date+time that the module is created, expressed as the
1311  * number of seconds since the epoch (e.g., using date -u +'%s').  The type
1312  * value is an ABI/module-specific value that identifies a particular
1313  * annotation and is private to the module.  For compatibility with systems
1314  * like OpenBSD that define packet tags w/o an ABI/module cookie, the value
1315  * PACKET_ABI_COMPAT is used to implement m_tag_get and m_tag_find
1316  * compatibility shim functions and several tag types are defined below.
1317  * Users that do not require compatibility should use a private cookie value
1318  * so that packet tag-related definitions can be maintained privately.
1319  *
1320  * Note that the packet tag returned by m_tag_alloc has the default memory
1321  * alignment implemented by malloc.  To reference private data one can use a
1322  * construct like:
1323  *
1324  *      struct m_tag *mtag = m_tag_alloc(...);
1325  *      struct foo *p = (struct foo *)(mtag+1);
1326  *
1327  * if the alignment of struct m_tag is sufficient for referencing members of
1328  * struct foo.  Otherwise it is necessary to embed struct m_tag within the
1329  * private data structure to insure proper alignment; e.g.,
1330  *
1331  *      struct foo {
1332  *              struct m_tag    tag;
1333  *              ...
1334  *      };
1335  *      struct foo *p = (struct foo *) m_tag_alloc(...);
1336  *      struct m_tag *mtag = &p->tag;
1337  */
1338
1339 /*
1340  * Persistent tags stay with an mbuf until the mbuf is reclaimed.  Otherwise
1341  * tags are expected to ``vanish'' when they pass through a network
1342  * interface.  For most interfaces this happens normally as the tags are
1343  * reclaimed when the mbuf is free'd.  However in some special cases
1344  * reclaiming must be done manually.  An example is packets that pass through
1345  * the loopback interface.  Also, one must be careful to do this when
1346  * ``turning around'' packets (e.g., icmp_reflect).
1347  *
1348  * To mark a tag persistent bit-or this flag in when defining the tag id.
1349  * The tag will then be treated as described above.
1350  */
1351 #define MTAG_PERSISTENT                         0x800
1352
1353 #define PACKET_TAG_NONE                         0  /* Nadda */
1354
1355 /* Packet tags for use with PACKET_ABI_COMPAT. */
1356 #define PACKET_TAG_IPSEC_IN_DONE                1  /* IPsec applied, in */
1357 #define PACKET_TAG_IPSEC_OUT_DONE               2  /* IPsec applied, out */
1358 #define PACKET_TAG_IPSEC_IN_CRYPTO_DONE         3  /* NIC IPsec crypto done */
1359 #define PACKET_TAG_IPSEC_OUT_CRYPTO_NEEDED      4  /* NIC IPsec crypto req'ed */
1360 #define PACKET_TAG_IPSEC_IN_COULD_DO_CRYPTO     5  /* NIC notifies IPsec */
1361 #define PACKET_TAG_IPSEC_PENDING_TDB            6  /* Reminder to do IPsec */
1362 #define PACKET_TAG_BRIDGE                       7  /* Bridge processing done */
1363 #define PACKET_TAG_GIF                          8  /* GIF processing done */
1364 #define PACKET_TAG_GRE                          9  /* GRE processing done */
1365 #define PACKET_TAG_IN_PACKET_CHECKSUM           10 /* NIC checksumming done */
1366 #define PACKET_TAG_ENCAP                        11 /* Encap.  processing */
1367 #define PACKET_TAG_IPSEC_SOCKET                 12 /* IPSEC socket ref */
1368 #define PACKET_TAG_IPSEC_HISTORY                13 /* IPSEC history */
1369 #define PACKET_TAG_IPV6_INPUT                   14 /* IPV6 input processing */
1370 #define PACKET_TAG_DUMMYNET                     15 /* dummynet info */
1371 #define PACKET_TAG_DIVERT                       17 /* divert info */
1372 #define PACKET_TAG_IPFORWARD                    18 /* ipforward info */
1373 #define PACKET_TAG_MACLABEL     (19 | MTAG_PERSISTENT) /* MAC label */
1374 #define PACKET_TAG_PF                           21 /* PF/ALTQ information */
1375 #define PACKET_TAG_RTSOCKFAM                    25 /* rtsock sa family */
1376 #define PACKET_TAG_IPOPTIONS                    27 /* Saved IP options */
1377 #define PACKET_TAG_CARP                         28 /* CARP info */
1378 #define PACKET_TAG_IPSEC_NAT_T_PORTS            29 /* two uint16_t */
1379 #define PACKET_TAG_ND_OUTGOING                  30 /* ND outgoing */
1380
1381 /* Specific cookies and tags. */
1382
1383 /* Packet tag routines. */
1384 struct m_tag    *m_tag_alloc(uint32_t, uint16_t, int, int);
1385 void             m_tag_delete(struct mbuf *, struct m_tag *);
1386 void             m_tag_delete_chain(struct mbuf *, struct m_tag *);
1387 void             m_tag_free_default(struct m_tag *);
1388 struct m_tag    *m_tag_locate(struct mbuf *, uint32_t, uint16_t,
1389     struct m_tag *);
1390 struct m_tag    *m_tag_copy(struct m_tag *, int);
1391 int              m_tag_copy_chain(struct mbuf *, const struct mbuf *, int);
1392 void             m_tag_delete_nonpersistent(struct mbuf *);
1393
1394 /*
1395  * Initialize the list of tags associated with an mbuf.
1396  */
1397 static __inline void
1398 m_tag_init(struct mbuf *m)
1399 {
1400
1401         SLIST_INIT(&m->m_pkthdr.tags);
1402 }
1403
1404 /*
1405  * Set up the contents of a tag.  Note that this does not fill in the free
1406  * method; the caller is expected to do that.
1407  *
1408  * XXX probably should be called m_tag_init, but that was already taken.
1409  */
1410 static __inline void
1411 m_tag_setup(struct m_tag *t, uint32_t cookie, uint16_t type, int len)
1412 {
1413
1414         t->m_tag_id = type;
1415         t->m_tag_len = len;
1416         t->m_tag_cookie = cookie;
1417 }
1418
1419 /*
1420  * Reclaim resources associated with a tag.
1421  */
1422 static __inline void
1423 m_tag_free(struct m_tag *t)
1424 {
1425
1426         (*t->m_tag_free)(t);
1427 }
1428
1429 /*
1430  * Return the first tag associated with an mbuf.
1431  */
1432 static __inline struct m_tag *
1433 m_tag_first(struct mbuf *m)
1434 {
1435
1436         return (SLIST_FIRST(&m->m_pkthdr.tags));
1437 }
1438
1439 /*
1440  * Return the next tag in the list of tags associated with an mbuf.
1441  */
1442 static __inline struct m_tag *
1443 m_tag_next(struct mbuf *m __unused, struct m_tag *t)
1444 {
1445
1446         return (SLIST_NEXT(t, m_tag_link));
1447 }
1448
1449 /*
1450  * Prepend a tag to the list of tags associated with an mbuf.
1451  */
1452 static __inline void
1453 m_tag_prepend(struct mbuf *m, struct m_tag *t)
1454 {
1455
1456         SLIST_INSERT_HEAD(&m->m_pkthdr.tags, t, m_tag_link);
1457 }
1458
1459 /*
1460  * Unlink a tag from the list of tags associated with an mbuf.
1461  */
1462 static __inline void
1463 m_tag_unlink(struct mbuf *m, struct m_tag *t)
1464 {
1465
1466         SLIST_REMOVE(&m->m_pkthdr.tags, t, m_tag, m_tag_link);
1467 }
1468
1469 /* These are for OpenBSD compatibility. */
1470 #define MTAG_ABI_COMPAT         0               /* compatibility ABI */
1471
1472 static __inline struct m_tag *
1473 m_tag_get(uint16_t type, int length, int wait)
1474 {
1475         return (m_tag_alloc(MTAG_ABI_COMPAT, type, length, wait));
1476 }
1477
1478 static __inline struct m_tag *
1479 m_tag_find(struct mbuf *m, uint16_t type, struct m_tag *start)
1480 {
1481         return (SLIST_EMPTY(&m->m_pkthdr.tags) ? (struct m_tag *)NULL :
1482             m_tag_locate(m, MTAG_ABI_COMPAT, type, start));
1483 }
1484
1485 static inline struct m_snd_tag *
1486 m_snd_tag_ref(struct m_snd_tag *mst)
1487 {
1488
1489         refcount_acquire(&mst->refcount);
1490         return (mst);
1491 }
1492
1493 static inline void
1494 m_snd_tag_rele(struct m_snd_tag *mst)
1495 {
1496
1497         if (refcount_release(&mst->refcount))
1498                 m_snd_tag_destroy(mst);
1499 }
1500
1501 static __inline struct mbuf *
1502 m_free(struct mbuf *m)
1503 {
1504         struct mbuf *n = m->m_next;
1505
1506         MBUF_PROBE1(m__free, m);
1507         if ((m->m_flags & (M_PKTHDR|M_NOFREE)) == (M_PKTHDR|M_NOFREE))
1508                 m_tag_delete_chain(m, NULL);
1509         if (m->m_flags & M_PKTHDR && m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_SND_TAG)
1510                 m_snd_tag_rele(m->m_pkthdr.snd_tag);
1511         if (m->m_flags & M_EXTPG)
1512                 mb_free_extpg(m);
1513         else if (m->m_flags & M_EXT)
1514                 mb_free_ext(m);
1515         else if ((m->m_flags & M_NOFREE) == 0)
1516                 uma_zfree(zone_mbuf, m);
1517         return (n);
1518 }
1519
1520 static __inline int
1521 rt_m_getfib(struct mbuf *m)
1522 {
1523         KASSERT(m->m_flags & M_PKTHDR , ("Attempt to get FIB from non header mbuf."));
1524         return (m->m_pkthdr.fibnum);
1525 }
1526
1527 #define M_GETFIB(_m)   rt_m_getfib(_m)
1528
1529 #define M_SETFIB(_m, _fib) do {                                         \
1530         KASSERT((_m)->m_flags & M_PKTHDR, ("Attempt to set FIB on non header mbuf."));  \
1531         ((_m)->m_pkthdr.fibnum) = (_fib);                               \
1532 } while (0)
1533
1534 /* flags passed as first argument for "m_xxx_tcpip_hash()" */
1535 #define MBUF_HASHFLAG_L2        (1 << 2)
1536 #define MBUF_HASHFLAG_L3        (1 << 3)
1537 #define MBUF_HASHFLAG_L4        (1 << 4)
1538
1539 /* mbuf hashing helper routines */
1540 uint32_t        m_ether_tcpip_hash_init(void);
1541 uint32_t        m_ether_tcpip_hash(const uint32_t, const struct mbuf *, uint32_t);
1542 uint32_t        m_infiniband_tcpip_hash_init(void);
1543 uint32_t        m_infiniband_tcpip_hash(const uint32_t, const struct mbuf *, uint32_t);
1544
1545 #ifdef MBUF_PROFILING
1546  void m_profile(struct mbuf *m);
1547  #define M_PROFILE(m) m_profile(m)
1548 #else
1549  #define M_PROFILE(m)
1550 #endif
1551
1552 struct mbufq {
1553         STAILQ_HEAD(, mbuf)     mq_head;
1554         int                     mq_len;
1555         int                     mq_maxlen;
1556 };
1557
1558 static inline void
1559 mbufq_init(struct mbufq *mq, int maxlen)
1560 {
1561
1562         STAILQ_INIT(&mq->mq_head);
1563         mq->mq_maxlen = maxlen;
1564         mq->mq_len = 0;
1565 }
1566
1567 static inline struct mbuf *
1568 mbufq_flush(struct mbufq *mq)
1569 {
1570         struct mbuf *m;
1571
1572         m = STAILQ_FIRST(&mq->mq_head);
1573         STAILQ_INIT(&mq->mq_head);
1574         mq->mq_len = 0;
1575         return (m);
1576 }
1577
1578 static inline void
1579 mbufq_drain(struct mbufq *mq)
1580 {
1581         struct mbuf *m, *n;
1582
1583         n = mbufq_flush(mq);
1584         while ((m = n) != NULL) {
1585                 n = STAILQ_NEXT(m, m_stailqpkt);
1586                 m_freem(m);
1587         }
1588 }
1589
1590 static inline struct mbuf *
1591 mbufq_first(const struct mbufq *mq)
1592 {
1593
1594         return (STAILQ_FIRST(&mq->mq_head));
1595 }
1596
1597 static inline struct mbuf *
1598 mbufq_last(const struct mbufq *mq)
1599 {
1600
1601         return (STAILQ_LAST(&mq->mq_head, mbuf, m_stailqpkt));
1602 }
1603
1604 static inline int
1605 mbufq_full(const struct mbufq *mq)
1606 {
1607
1608         return (mq->mq_maxlen > 0 && mq->mq_len >= mq->mq_maxlen);
1609 }
1610
1611 static inline int
1612 mbufq_len(const struct mbufq *mq)
1613 {
1614
1615         return (mq->mq_len);
1616 }
1617
1618 static inline int
1619 mbufq_enqueue(struct mbufq *mq, struct mbuf *m)
1620 {
1621
1622         if (mbufq_full(mq))
1623                 return (ENOBUFS);
1624         STAILQ_INSERT_TAIL(&mq->mq_head, m, m_stailqpkt);
1625         mq->mq_len++;
1626         return (0);
1627 }
1628
1629 static inline struct mbuf *
1630 mbufq_dequeue(struct mbufq *mq)
1631 {
1632         struct mbuf *m;
1633
1634         m = STAILQ_FIRST(&mq->mq_head);
1635         if (m) {
1636                 STAILQ_REMOVE_HEAD(&mq->mq_head, m_stailqpkt);
1637                 m->m_nextpkt = NULL;
1638                 mq->mq_len--;
1639         }
1640         return (m);
1641 }
1642
1643 static inline void
1644 mbufq_prepend(struct mbufq *mq, struct mbuf *m)
1645 {
1646
1647         STAILQ_INSERT_HEAD(&mq->mq_head, m, m_stailqpkt);
1648         mq->mq_len++;
1649 }
1650
1651 /*
1652  * Note: this doesn't enforce the maximum list size for dst.
1653  */
1654 static inline void
1655 mbufq_concat(struct mbufq *mq_dst, struct mbufq *mq_src)
1656 {
1657
1658         mq_dst->mq_len += mq_src->mq_len;
1659         STAILQ_CONCAT(&mq_dst->mq_head, &mq_src->mq_head);
1660         mq_src->mq_len = 0;
1661 }
1662
1663 #ifdef _SYS_TIMESPEC_H_
1664 static inline void
1665 mbuf_tstmp2timespec(struct mbuf *m, struct timespec *ts)
1666 {
1667
1668         KASSERT((m->m_flags & M_PKTHDR) != 0, ("mbuf %p no M_PKTHDR", m));
1669         KASSERT((m->m_flags & (M_TSTMP|M_TSTMP_LRO)) != 0, ("mbuf %p no M_TSTMP or M_TSTMP_LRO", m));
1670         ts->tv_sec = m->m_pkthdr.rcv_tstmp / 1000000000;
1671         ts->tv_nsec = m->m_pkthdr.rcv_tstmp % 1000000000;
1672 }
1673 #endif
1674
1675 #ifdef DEBUGNET
1676 /* Invoked from the debugnet client code. */
1677 void    debugnet_mbuf_drain(void);
1678 void    debugnet_mbuf_start(void);
1679 void    debugnet_mbuf_finish(void);
1680 void    debugnet_mbuf_reinit(int nmbuf, int nclust, int clsize);
1681 #endif
1682
1683 static inline bool
1684 mbuf_has_tls_session(struct mbuf *m)
1685 {
1686
1687         if (m->m_flags & M_EXTPG) {
1688                 if (m->m_epg_tls != NULL) {
1689                         return (true);
1690                 }
1691         }
1692         return (false);
1693 }
1694
1695 #endif /* _KERNEL */
1696 #endif /* !_SYS_MBUF_H_ */