]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/sys/mbuf.h
Merge commit 'bd136720030ebb0b31e6d5a2236b9d0ddac71b94'
[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);
66 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__get);
67 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__getcl);
68 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__getjcl);
69 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__clget);
70 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__cljget);
71 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__cljset);
72 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__free);
73 SDT_PROBE_DECLARE(sdt, , , m__freem);
74
75 #endif /* _KERNEL */
76
77 /*
78  * Mbufs are of a single size, MSIZE (sys/param.h), which includes overhead.
79  * An mbuf may add a single "mbuf cluster" of size MCLBYTES (also in
80  * sys/param.h), which has no additional overhead and is used instead of the
81  * internal data area; this is done when at least MINCLSIZE of data must be
82  * stored.  Additionally, it is possible to allocate a separate buffer
83  * externally and attach it to the mbuf in a way similar to that of mbuf
84  * clusters.
85  *
86  * NB: These calculation do not take actual compiler-induced alignment and
87  * padding inside the complete struct mbuf into account.  Appropriate
88  * attention is required when changing members of struct mbuf.
89  *
90  * MLEN is data length in a normal mbuf.
91  * MHLEN is data length in an mbuf with pktheader.
92  * MINCLSIZE is a smallest amount of data that should be put into cluster.
93  *
94  * Compile-time assertions in uipc_mbuf.c test these values to ensure that
95  * they are sensible.
96  */
97 struct mbuf;
98 #define MHSIZE          offsetof(struct mbuf, m_dat)
99 #define MPKTHSIZE       offsetof(struct mbuf, m_pktdat)
100 #define MLEN            ((int)(MSIZE - MHSIZE))
101 #define MHLEN           ((int)(MSIZE - MPKTHSIZE))
102 #define MINCLSIZE       (MHLEN + 1)
103 #define M_NODOM         255
104
105 #ifdef _KERNEL
106 /*-
107  * Macro for type conversion: convert mbuf pointer to data pointer of correct
108  * type:
109  *
110  * mtod(m, t)   -- Convert mbuf pointer to data pointer of correct type.
111  * mtodo(m, o) -- Same as above but with offset 'o' into data.
112  */
113 #define mtod(m, t)      ((t)((m)->m_data))
114 #define mtodo(m, o)     ((void *)(((m)->m_data) + (o)))
115
116 /*
117  * Argument structure passed to UMA routines during mbuf and packet
118  * allocations.
119  */
120 struct mb_args {
121         int     flags;  /* Flags for mbuf being allocated */
122         short   type;   /* Type of mbuf being allocated */
123 };
124 #endif /* _KERNEL */
125
126 /*
127  * Packet tag structure (see below for details).
128  */
129 struct m_tag {
130         SLIST_ENTRY(m_tag)      m_tag_link;     /* List of packet tags */
131         u_int16_t               m_tag_id;       /* Tag ID */
132         u_int16_t               m_tag_len;      /* Length of data */
133         u_int32_t               m_tag_cookie;   /* ABI/Module ID */
134         void                    (*m_tag_free)(struct m_tag *);
135 };
136
137 /*
138  * Static network interface owned tag.
139  * Allocated through ifp->if_snd_tag_alloc().
140  */
141 struct m_snd_tag {
142         struct ifnet *ifp;              /* network interface tag belongs to */
143         volatile u_int refcount;
144         u_int   type;                   /* One of IF_SND_TAG_TYPE_*. */
145 };
146
147 /*
148  * Record/packet header in first mbuf of chain; valid only if M_PKTHDR is set.
149  * Size ILP32: 48
150  *       LP64: 56
151  * Compile-time assertions in uipc_mbuf.c test these values to ensure that
152  * they are correct.
153  */
154 struct pkthdr {
155         union {
156                 struct m_snd_tag *snd_tag;      /* send tag, if any */
157                 struct ifnet    *rcvif;         /* rcv interface */
158         };
159         SLIST_HEAD(packet_tags, m_tag) tags; /* list of packet tags */
160         int32_t          len;           /* total packet length */
161
162         /* Layer crossing persistent information. */
163         uint32_t         flowid;        /* packet's 4-tuple system */
164         uint32_t         csum_flags;    /* checksum and offload features */
165         uint16_t         fibnum;        /* this packet should use this fib */
166         uint8_t          numa_domain;   /* NUMA domain of recvd pkt */
167         uint8_t          rsstype;       /* hash type */
168         union {
169                 uint64_t        rcv_tstmp;      /* timestamp in ns */
170                 struct {
171                         uint8_t          l2hlen;        /* layer 2 hdr len */
172                         uint8_t          l3hlen;        /* layer 3 hdr len */
173                         uint8_t          l4hlen;        /* layer 4 hdr len */
174                         uint8_t          l5hlen;        /* layer 5 hdr len */
175                         uint8_t          inner_l2hlen;
176                         uint8_t          inner_l3hlen;
177                         uint8_t          inner_l4hlen;
178                         uint8_t          inner_l5hlen;
179                 };
180         };
181         union {
182                 uint8_t  eight[8];
183                 uint16_t sixteen[4];
184                 uint32_t thirtytwo[2];
185                 uint64_t sixtyfour[1];
186                 uintptr_t unintptr[1];
187                 void    *ptr;
188         } PH_per;
189
190         /* Layer specific non-persistent local storage for reassembly, etc. */
191         union {
192                 uint8_t  eight[8];
193                 uint16_t sixteen[4];
194                 uint32_t thirtytwo[2];
195                 uint64_t sixtyfour[1];
196                 uintptr_t unintptr[1];
197                 void    *ptr;
198         } PH_loc;
199 };
200 #define ether_vtag      PH_per.sixteen[0]
201 #define tcp_tun_port    PH_per.sixteen[0] /* outbound */
202 #define PH_vt           PH_per
203 #define vt_nrecs        sixteen[0]        /* mld and v6-ND */
204 #define tso_segsz       PH_per.sixteen[1] /* inbound after LRO */
205 #define lro_nsegs       tso_segsz         /* inbound after LRO */
206 #define csum_data       PH_per.thirtytwo[1] /* inbound from hardware up */
207 #define lro_tcp_d_len   PH_loc.sixteen[0] /* inbound during LRO (no reassembly) */
208 #define lro_tcp_d_csum  PH_loc.sixteen[1] /* inbound during LRO (no reassembly) */
209 #define lro_tcp_h_off   PH_loc.sixteen[2] /* inbound during LRO (no reassembly) */
210 #define lro_etype       PH_loc.sixteen[3] /* inbound during LRO (no reassembly) */
211 /* Note PH_loc is used during IP reassembly (all 8 bytes as a ptr) */
212
213 /*
214  * TLS records for TLS 1.0-1.2 can have the following header lengths:
215  * - 5 (AES-CBC with implicit IV)
216  * - 21 (AES-CBC with explicit IV)
217  * - 13 (AES-GCM with 8 byte explicit IV)
218  */
219 #define MBUF_PEXT_HDR_LEN       23
220
221 /*
222  * TLS records for TLS 1.0-1.2 can have the following maximum trailer
223  * lengths:
224  * - 16 (AES-GCM)
225  * - 36 (AES-CBC with SHA1 and up to 16 bytes of padding)
226  * - 48 (AES-CBC with SHA2-256 and up to 16 bytes of padding)
227  * - 64 (AES-CBC with SHA2-384 and up to 16 bytes of padding)
228  */
229 #define MBUF_PEXT_TRAIL_LEN     64
230
231 #if defined(__LP64__)
232 #define MBUF_PEXT_MAX_PGS (40 / sizeof(vm_paddr_t))
233 #else
234 #define MBUF_PEXT_MAX_PGS (72 / sizeof(vm_paddr_t))
235 #endif
236
237 #define MBUF_PEXT_MAX_BYTES                                             \
238     (MBUF_PEXT_MAX_PGS * PAGE_SIZE + MBUF_PEXT_HDR_LEN + MBUF_PEXT_TRAIL_LEN)
239
240 struct ktls_session;
241 struct socket;
242
243 /*
244  * Description of external storage mapped into mbuf; valid only if M_EXT is
245  * set.
246  * Size ILP32: 28
247  *       LP64: 48
248  * Compile-time assertions in uipc_mbuf.c test these values to ensure that
249  * they are correct.
250  */
251 typedef void m_ext_free_t(struct mbuf *);
252 struct m_ext {
253         union {
254                 /*
255                  * If EXT_FLAG_EMBREF is set, then we use refcount in the
256                  * mbuf, the 'ext_count' member.  Otherwise, we have a
257                  * shadow copy and we use pointer 'ext_cnt'.  The original
258                  * mbuf is responsible to carry the pointer to free routine
259                  * and its arguments.  They aren't copied into shadows in
260                  * mb_dupcl() to avoid dereferencing next cachelines.
261                  */
262                 volatile u_int   ext_count;
263                 volatile u_int  *ext_cnt;
264         };
265         uint32_t         ext_size;      /* size of buffer, for ext_free */
266         uint32_t         ext_type:8,    /* type of external storage */
267                          ext_flags:24;  /* external storage mbuf flags */
268         union {
269                 struct {
270                         /*
271                          * Regular M_EXT mbuf:
272                          * o ext_buf always points to the external buffer.
273                          * o ext_free (below) and two optional arguments
274                          *   ext_arg1 and ext_arg2 store the free context for
275                          *   the external storage.  They are set only in the
276                          *   refcount carrying mbuf, the one with
277                          *   EXT_FLAG_EMBREF flag, with exclusion for
278                          *   EXT_EXTREF type, where the free context is copied
279                          *   into all mbufs that use same external storage.
280                          */
281                         char    *ext_buf;       /* start of buffer */
282 #define m_ext_copylen   offsetof(struct m_ext, ext_arg2)
283                         void    *ext_arg2;
284                 };
285                 struct {
286                         /*
287                          * Multi-page M_EXTPG mbuf:
288                          * o extpg_pa - page vector.
289                          * o extpg_trail and extpg_hdr - TLS trailer and
290                          *   header.
291                          * Uses ext_free and may also use ext_arg1.
292                          */
293                         vm_paddr_t      extpg_pa[MBUF_PEXT_MAX_PGS];
294                         char            extpg_trail[MBUF_PEXT_TRAIL_LEN];
295                         char            extpg_hdr[MBUF_PEXT_HDR_LEN];
296                         /* Pretend these 3 fields are part of mbuf itself. */
297 #define m_epg_pa        m_ext.extpg_pa
298 #define m_epg_trail     m_ext.extpg_trail
299 #define m_epg_hdr       m_ext.extpg_hdr
300 #define m_epg_ext_copylen       offsetof(struct m_ext, ext_free)
301                 };
302         };
303         /*
304          * Free method and optional argument pointer, both
305          * used by M_EXT and M_EXTPG.
306          */
307         m_ext_free_t    *ext_free;
308         void            *ext_arg1;
309 };
310
311 /*
312  * The core of the mbuf object along with some shortcut defines for practical
313  * purposes.
314  */
315 struct mbuf {
316         /*
317          * Header present at the beginning of every mbuf.
318          * Size ILP32: 24
319          *      LP64: 32
320          * Compile-time assertions in uipc_mbuf.c test these values to ensure
321          * that they are correct.
322          */
323         union { /* next buffer in chain */
324                 struct mbuf             *m_next;
325                 SLIST_ENTRY(mbuf)       m_slist;
326                 STAILQ_ENTRY(mbuf)      m_stailq;
327         };
328         union { /* next chain in queue/record */
329                 struct mbuf             *m_nextpkt;
330                 SLIST_ENTRY(mbuf)       m_slistpkt;
331                 STAILQ_ENTRY(mbuf)      m_stailqpkt;
332         };
333         caddr_t          m_data;        /* location of data */
334         int32_t          m_len;         /* amount of data in this mbuf */
335         uint32_t         m_type:8,      /* type of data in this mbuf */
336                          m_flags:24;    /* flags; see below */
337 #if !defined(__LP64__)
338         uint32_t         m_pad;         /* pad for 64bit alignment */
339 #endif
340
341         /*
342          * A set of optional headers (packet header, external storage header)
343          * and internal data storage.  Historically, these arrays were sized
344          * to MHLEN (space left after a packet header) and MLEN (space left
345          * after only a regular mbuf header); they are now variable size in
346          * order to support future work on variable-size mbufs.
347          */
348         union {
349                 struct {
350                         union {
351                                 /* M_PKTHDR set. */
352                                 struct pkthdr   m_pkthdr;
353
354                                 /* M_EXTPG set.
355                                  * Multi-page M_EXTPG mbuf has its meta data
356                                  * split between the below anonymous structure
357                                  * and m_ext.  It carries vector of pages,
358                                  * optional header and trailer char vectors
359                                  * and pointers to socket/TLS data.
360                                  */
361 #define m_epg_startcopy         m_epg_npgs
362 #define m_epg_endcopy           m_epg_stailq
363                                 struct {
364                                         /* Overall count of pages and count of
365                                          * pages with I/O pending. */
366                                         uint8_t m_epg_npgs;
367                                         uint8_t m_epg_nrdy;
368                                         /* TLS header and trailer lengths.
369                                          * The data itself resides in m_ext. */
370                                         uint8_t m_epg_hdrlen;
371                                         uint8_t m_epg_trllen;
372                                         /* Offset into 1st page and length of
373                                          * data in the last page. */
374                                         uint16_t m_epg_1st_off;
375                                         uint16_t m_epg_last_len;
376                                         uint8_t m_epg_flags;
377 #define EPG_FLAG_ANON   0x1     /* Data can be encrypted in place. */
378 #define EPG_FLAG_2FREE  0x2     /* Scheduled for free. */
379                                         uint8_t m_epg_record_type;
380                                         uint8_t __spare[2];
381                                         int     m_epg_enc_cnt;
382                                         struct ktls_session *m_epg_tls;
383                                         struct socket   *m_epg_so;
384                                         uint64_t        m_epg_seqno;
385                                         STAILQ_ENTRY(mbuf) m_epg_stailq;
386                                 };
387                         };
388                         union {
389                                 /* M_EXT or M_EXTPG set. */
390                                 struct m_ext    m_ext;
391                                 /* M_PKTHDR set, neither M_EXT nor M_EXTPG. */
392                                 char            m_pktdat[0];
393                         };
394                 };
395                 char    m_dat[0];                       /* !M_PKTHDR, !M_EXT */
396         };
397 };
398
399 #ifdef _KERNEL
400 static inline int
401 m_epg_pagelen(const struct mbuf *m, int pidx, int pgoff)
402 {
403
404         KASSERT(pgoff == 0 || pidx == 0,
405             ("page %d with non-zero offset %d in %p", pidx, pgoff, m));
406
407         if (pidx == m->m_epg_npgs - 1) {
408                 return (m->m_epg_last_len);
409         } else {
410                 return (PAGE_SIZE - pgoff);
411         }
412 }
413
414 #ifdef INVARIANTS
415 #define MCHECK(ex, msg) KASSERT((ex),                           \
416             ("Multi page mbuf %p with " #msg " at %s:%d",       \
417             m, __FILE__, __LINE__))
418 /*
419  * NB: This expects a non-empty buffer (npgs > 0 and
420  * last_pg_len > 0).
421  */
422 #define MBUF_EXT_PGS_ASSERT_SANITY(m)   do {                            \
423         MCHECK(m->m_epg_npgs > 0, "no valid pages");            \
424         MCHECK(m->m_epg_npgs <= nitems(m->m_epg_pa),            \
425             "too many pages");                                          \
426         MCHECK(m->m_epg_nrdy <= m->m_epg_npgs,                  \
427             "too many ready pages");                                    \
428         MCHECK(m->m_epg_1st_off < PAGE_SIZE,                    \
429                 "too large page offset");                               \
430         MCHECK(m->m_epg_last_len > 0, "zero last page length"); \
431         MCHECK(m->m_epg_last_len <= PAGE_SIZE,                  \
432             "too large last page length");                              \
433         if (m->m_epg_npgs == 1)                                 \
434                 MCHECK(m->m_epg_1st_off +                       \
435                     m->m_epg_last_len <=         PAGE_SIZE,             \
436                     "single page too large");                           \
437         MCHECK(m->m_epg_hdrlen <= sizeof(m->m_epg_hdr),         \
438             "too large header length");                                 \
439         MCHECK(m->m_epg_trllen <= sizeof(m->m_epg_trail),       \
440             "too large header length");                                 \
441 } while (0)
442 #else
443 #define MBUF_EXT_PGS_ASSERT_SANITY(m)   do {} while (0);
444 #endif
445 #endif
446
447 /*
448  * mbuf flags of global significance and layer crossing.
449  * Those of only protocol/layer specific significance are to be mapped
450  * to M_PROTO[1-11] and cleared at layer handoff boundaries.
451  * NB: Limited to the lower 24 bits.
452  */
453 #define M_EXT           0x00000001 /* has associated external storage */
454 #define M_PKTHDR        0x00000002 /* start of record */
455 #define M_EOR           0x00000004 /* end of record */
456 #define M_RDONLY        0x00000008 /* associated data is marked read-only */
457 #define M_BCAST         0x00000010 /* send/received as link-level broadcast */
458 #define M_MCAST         0x00000020 /* send/received as link-level multicast */
459 #define M_PROMISC       0x00000040 /* packet was not for us */
460 #define M_VLANTAG       0x00000080 /* ether_vtag is valid */
461 #define M_EXTPG         0x00000100 /* has array of unmapped pages and TLS */
462 #define M_NOFREE        0x00000200 /* do not free mbuf, embedded in cluster */
463 #define M_TSTMP         0x00000400 /* rcv_tstmp field is valid */
464 #define M_TSTMP_HPREC   0x00000800 /* rcv_tstmp is high-prec, typically
465                                       hw-stamped on port (useful for IEEE 1588
466                                       and 802.1AS) */
467 #define M_TSTMP_LRO     0x00001000 /* Time LRO pushed in pkt is valid in (PH_loc) */
468
469 #define M_PROTO1        0x00002000 /* protocol-specific */
470 #define M_PROTO2        0x00004000 /* protocol-specific */
471 #define M_PROTO3        0x00008000 /* protocol-specific */
472 #define M_PROTO4        0x00010000 /* protocol-specific */
473 #define M_PROTO5        0x00020000 /* protocol-specific */
474 #define M_PROTO6        0x00040000 /* protocol-specific */
475 #define M_PROTO7        0x00080000 /* protocol-specific */
476 #define M_PROTO8        0x00100000 /* protocol-specific */
477 #define M_PROTO9        0x00200000 /* protocol-specific */
478 #define M_PROTO10       0x00400000 /* protocol-specific */
479 #define M_PROTO11       0x00800000 /* protocol-specific */
480
481 #define MB_DTOR_SKIP    0x1     /* don't pollute the cache by touching a freed mbuf */
482
483 /*
484  * Flags to purge when crossing layers.
485  */
486 #define M_PROTOFLAGS \
487     (M_PROTO1|M_PROTO2|M_PROTO3|M_PROTO4|M_PROTO5|M_PROTO6|M_PROTO7|M_PROTO8|\
488      M_PROTO9|M_PROTO10|M_PROTO11)
489
490 /*
491  * Flags preserved when copying m_pkthdr.
492  */
493 #define M_COPYFLAGS \
494     (M_PKTHDR|M_EOR|M_RDONLY|M_BCAST|M_MCAST|M_PROMISC|M_VLANTAG|M_TSTMP| \
495      M_TSTMP_HPREC|M_TSTMP_LRO|M_PROTOFLAGS)
496
497 /*
498  * Mbuf flag description for use with printf(9) %b identifier.
499  */
500 #define M_FLAG_BITS \
501     "\20\1M_EXT\2M_PKTHDR\3M_EOR\4M_RDONLY\5M_BCAST\6M_MCAST" \
502     "\7M_PROMISC\10M_VLANTAG\11M_EXTPG\12M_NOFREE\13M_TSTMP\14M_TSTMP_HPREC\15M_TSTMP_LRO"
503 #define M_FLAG_PROTOBITS \
504     "\16M_PROTO1\17M_PROTO2\20M_PROTO3\21M_PROTO4" \
505     "\22M_PROTO5\23M_PROTO6\24M_PROTO7\25M_PROTO8\26M_PROTO9" \
506     "\27M_PROTO10\28M_PROTO11"
507 #define M_FLAG_PRINTF (M_FLAG_BITS M_FLAG_PROTOBITS)
508
509 /*
510  * Network interface cards are able to hash protocol fields (such as IPv4
511  * addresses and TCP port numbers) classify packets into flows.  These flows
512  * can then be used to maintain ordering while delivering packets to the OS
513  * via parallel input queues, as well as to provide a stateless affinity
514  * model.  NIC drivers can pass up the hash via m->m_pkthdr.flowid, and set
515  * m_flag fields to indicate how the hash should be interpreted by the
516  * network stack.
517  *
518  * Most NICs support RSS, which provides ordering and explicit affinity, and
519  * use the hash m_flag bits to indicate what header fields were covered by
520  * the hash.  M_HASHTYPE_OPAQUE and M_HASHTYPE_OPAQUE_HASH can be set by non-
521  * RSS cards or configurations that provide an opaque flow identifier, allowing
522  * for ordering and distribution without explicit affinity.  Additionally,
523  * M_HASHTYPE_OPAQUE_HASH indicates that the flow identifier has hash
524  * properties.
525  *
526  * The meaning of the IPV6_EX suffix:
527  * "o  Home address from the home address option in the IPv6 destination
528  *     options header.  If the extension header is not present, use the Source
529  *     IPv6 Address.
530  *  o  IPv6 address that is contained in the Routing-Header-Type-2 from the
531  *     associated extension header.  If the extension header is not present,
532  *     use the Destination IPv6 Address."
533  * Quoted from:
534  * https://docs.microsoft.com/en-us/windows-hardware/drivers/network/rss-hashing-types#ndishashipv6ex
535  */
536 #define M_HASHTYPE_HASHPROP             0x80    /* has hash properties */
537 #define M_HASHTYPE_INNER                0x40    /* calculated from inner headers */
538 #define M_HASHTYPE_HASH(t)              (M_HASHTYPE_HASHPROP | (t))
539 /* Microsoft RSS standard hash types */
540 #define M_HASHTYPE_NONE                 0
541 #define M_HASHTYPE_RSS_IPV4             M_HASHTYPE_HASH(1) /* IPv4 2-tuple */
542 #define M_HASHTYPE_RSS_TCP_IPV4         M_HASHTYPE_HASH(2) /* TCPv4 4-tuple */
543 #define M_HASHTYPE_RSS_IPV6             M_HASHTYPE_HASH(3) /* IPv6 2-tuple */
544 #define M_HASHTYPE_RSS_TCP_IPV6         M_HASHTYPE_HASH(4) /* TCPv6 4-tuple */
545 #define M_HASHTYPE_RSS_IPV6_EX          M_HASHTYPE_HASH(5) /* IPv6 2-tuple +
546                                                             * ext hdrs */
547 #define M_HASHTYPE_RSS_TCP_IPV6_EX      M_HASHTYPE_HASH(6) /* TCPv6 4-tuple +
548                                                             * ext hdrs */
549 #define M_HASHTYPE_RSS_UDP_IPV4         M_HASHTYPE_HASH(7) /* IPv4 UDP 4-tuple*/
550 #define M_HASHTYPE_RSS_UDP_IPV6         M_HASHTYPE_HASH(9) /* IPv6 UDP 4-tuple*/
551 #define M_HASHTYPE_RSS_UDP_IPV6_EX      M_HASHTYPE_HASH(10)/* IPv6 UDP 4-tuple +
552                                                             * ext hdrs */
553
554 #define M_HASHTYPE_OPAQUE               0x3f    /* ordering, not affinity */
555 #define M_HASHTYPE_OPAQUE_HASH          M_HASHTYPE_HASH(M_HASHTYPE_OPAQUE)
556                                                 /* ordering+hash, not affinity*/
557
558 #define M_HASHTYPE_CLEAR(m)     ((m)->m_pkthdr.rsstype = 0)
559 #define M_HASHTYPE_GET(m)       ((m)->m_pkthdr.rsstype & ~M_HASHTYPE_INNER)
560 #define M_HASHTYPE_SET(m, v)    ((m)->m_pkthdr.rsstype = (v))
561 #define M_HASHTYPE_TEST(m, v)   (M_HASHTYPE_GET(m) == (v))
562 #define M_HASHTYPE_ISHASH(m)    \
563     (((m)->m_pkthdr.rsstype & M_HASHTYPE_HASHPROP) != 0)
564 #define M_HASHTYPE_SETINNER(m)  do {                    \
565         (m)->m_pkthdr.rsstype |= M_HASHTYPE_INNER;      \
566     } while (0)
567
568 /*
569  * External mbuf storage buffer types.
570  */
571 #define EXT_CLUSTER     1       /* mbuf cluster */
572 #define EXT_SFBUF       2       /* sendfile(2)'s sf_buf */
573 #define EXT_JUMBOP      3       /* jumbo cluster page sized */
574 #define EXT_JUMBO9      4       /* jumbo cluster 9216 bytes */
575 #define EXT_JUMBO16     5       /* jumbo cluster 16184 bytes */
576 #define EXT_PACKET      6       /* mbuf+cluster from packet zone */
577 #define EXT_MBUF        7       /* external mbuf reference */
578 #define EXT_RXRING      8       /* data in NIC receive ring */
579
580 #define EXT_VENDOR1     224     /* for vendor-internal use */
581 #define EXT_VENDOR2     225     /* for vendor-internal use */
582 #define EXT_VENDOR3     226     /* for vendor-internal use */
583 #define EXT_VENDOR4     227     /* for vendor-internal use */
584
585 #define EXT_EXP1        244     /* for experimental use */
586 #define EXT_EXP2        245     /* for experimental use */
587 #define EXT_EXP3        246     /* for experimental use */
588 #define EXT_EXP4        247     /* for experimental use */
589
590 #define EXT_NET_DRV     252     /* custom ext_buf provided by net driver(s) */
591 #define EXT_MOD_TYPE    253     /* custom module's ext_buf type */
592 #define EXT_DISPOSABLE  254     /* can throw this buffer away w/page flipping */
593 #define EXT_EXTREF      255     /* has externally maintained ext_cnt ptr */
594
595 /*
596  * Flags for external mbuf buffer types.
597  * NB: limited to the lower 24 bits.
598  */
599 #define EXT_FLAG_EMBREF         0x000001        /* embedded ext_count */
600 #define EXT_FLAG_EXTREF         0x000002        /* external ext_cnt, notyet */
601
602 #define EXT_FLAG_NOFREE         0x000010        /* don't free mbuf to pool, notyet */
603
604 #define EXT_FLAG_VENDOR1        0x010000        /* These flags are vendor */
605 #define EXT_FLAG_VENDOR2        0x020000        /* or submodule specific, */
606 #define EXT_FLAG_VENDOR3        0x040000        /* not used by mbuf code. */
607 #define EXT_FLAG_VENDOR4        0x080000        /* Set/read by submodule. */
608
609 #define EXT_FLAG_EXP1           0x100000        /* for experimental use */
610 #define EXT_FLAG_EXP2           0x200000        /* for experimental use */
611 #define EXT_FLAG_EXP3           0x400000        /* for experimental use */
612 #define EXT_FLAG_EXP4           0x800000        /* for experimental use */
613
614 /*
615  * EXT flag description for use with printf(9) %b identifier.
616  */
617 #define EXT_FLAG_BITS \
618     "\20\1EXT_FLAG_EMBREF\2EXT_FLAG_EXTREF\5EXT_FLAG_NOFREE" \
619     "\21EXT_FLAG_VENDOR1\22EXT_FLAG_VENDOR2\23EXT_FLAG_VENDOR3" \
620     "\24EXT_FLAG_VENDOR4\25EXT_FLAG_EXP1\26EXT_FLAG_EXP2\27EXT_FLAG_EXP3" \
621     "\30EXT_FLAG_EXP4"
622
623 /*
624  * Flags indicating checksum, segmentation and other offload work to be
625  * done, or already done, by hardware or lower layers.  It is split into
626  * separate inbound and outbound flags.
627  *
628  * Outbound flags that are set by upper protocol layers requesting lower
629  * layers, or ideally the hardware, to perform these offloading tasks.
630  * For outbound packets this field and its flags can be directly tested
631  * against ifnet if_hwassist.  Note that the outbound and the inbound flags do
632  * not collide right now but they could be allowed to (as long as the flags are
633  * scrubbed appropriately when the direction of an mbuf changes).  CSUM_BITS
634  * would also have to split into CSUM_BITS_TX and CSUM_BITS_RX.
635  *
636  * CSUM_INNER_<x> is the same as CSUM_<x> but it applies to the inner frame.
637  * The CSUM_ENCAP_<x> bits identify the outer encapsulation.
638  */
639 #define CSUM_IP                 0x00000001      /* IP header checksum offload */
640 #define CSUM_IP_UDP             0x00000002      /* UDP checksum offload */
641 #define CSUM_IP_TCP             0x00000004      /* TCP checksum offload */
642 #define CSUM_IP_SCTP            0x00000008      /* SCTP checksum offload */
643 #define CSUM_IP_TSO             0x00000010      /* TCP segmentation offload */
644 #define CSUM_IP_ISCSI           0x00000020      /* iSCSI checksum offload */
645
646 #define CSUM_INNER_IP6_UDP      0x00000040
647 #define CSUM_INNER_IP6_TCP      0x00000080
648 #define CSUM_INNER_IP6_TSO      0x00000100
649 #define CSUM_IP6_UDP            0x00000200      /* UDP checksum offload */
650 #define CSUM_IP6_TCP            0x00000400      /* TCP checksum offload */
651 #define CSUM_IP6_SCTP           0x00000800      /* SCTP checksum offload */
652 #define CSUM_IP6_TSO            0x00001000      /* TCP segmentation offload */
653 #define CSUM_IP6_ISCSI          0x00002000      /* iSCSI checksum offload */
654
655 #define CSUM_INNER_IP           0x00004000
656 #define CSUM_INNER_IP_UDP       0x00008000
657 #define CSUM_INNER_IP_TCP       0x00010000
658 #define CSUM_INNER_IP_TSO       0x00020000
659
660 #define CSUM_ENCAP_VXLAN        0x00040000      /* VXLAN outer encapsulation */
661 #define CSUM_ENCAP_RSVD1        0x00080000
662
663 /* Inbound checksum support where the checksum was verified by hardware. */
664 #define CSUM_INNER_L3_CALC      0x00100000
665 #define CSUM_INNER_L3_VALID     0x00200000
666 #define CSUM_INNER_L4_CALC      0x00400000
667 #define CSUM_INNER_L4_VALID     0x00800000
668 #define CSUM_L3_CALC            0x01000000      /* calculated layer 3 csum */
669 #define CSUM_L3_VALID           0x02000000      /* checksum is correct */
670 #define CSUM_L4_CALC            0x04000000      /* calculated layer 4 csum */
671 #define CSUM_L4_VALID           0x08000000      /* checksum is correct */
672 #define CSUM_L5_CALC            0x10000000      /* calculated layer 5 csum */
673 #define CSUM_L5_VALID           0x20000000      /* checksum is correct */
674 #define CSUM_COALESCED          0x40000000      /* contains merged segments */
675
676 #define CSUM_SND_TAG            0x80000000      /* Packet header has send tag */
677
678 #define CSUM_FLAGS_TX (CSUM_IP | CSUM_IP_UDP | CSUM_IP_TCP | CSUM_IP_SCTP | \
679     CSUM_IP_TSO | CSUM_IP_ISCSI | CSUM_INNER_IP6_UDP | CSUM_INNER_IP6_TCP | \
680     CSUM_INNER_IP6_TSO | CSUM_IP6_UDP | CSUM_IP6_TCP | CSUM_IP6_SCTP | \
681     CSUM_IP6_TSO | CSUM_IP6_ISCSI | CSUM_INNER_IP | CSUM_INNER_IP_UDP | \
682     CSUM_INNER_IP_TCP | CSUM_INNER_IP_TSO | CSUM_ENCAP_VXLAN | \
683     CSUM_ENCAP_RSVD1 | CSUM_SND_TAG)
684
685 #define CSUM_FLAGS_RX (CSUM_INNER_L3_CALC | CSUM_INNER_L3_VALID | \
686     CSUM_INNER_L4_CALC | CSUM_INNER_L4_VALID | CSUM_L3_CALC | CSUM_L3_VALID | \
687     CSUM_L4_CALC | CSUM_L4_VALID | CSUM_L5_CALC | CSUM_L5_VALID | \
688     CSUM_COALESCED)
689
690 /*
691  * CSUM flag description for use with printf(9) %b identifier.
692  */
693 #define CSUM_BITS \
694     "\20\1CSUM_IP\2CSUM_IP_UDP\3CSUM_IP_TCP\4CSUM_IP_SCTP\5CSUM_IP_TSO" \
695     "\6CSUM_IP_ISCSI\7CSUM_INNER_IP6_UDP\10CSUM_INNER_IP6_TCP" \
696     "\11CSUM_INNER_IP6_TSO\12CSUM_IP6_UDP\13CSUM_IP6_TCP\14CSUM_IP6_SCTP" \
697     "\15CSUM_IP6_TSO\16CSUM_IP6_ISCSI\17CSUM_INNER_IP\20CSUM_INNER_IP_UDP" \
698     "\21CSUM_INNER_IP_TCP\22CSUM_INNER_IP_TSO\23CSUM_ENCAP_VXLAN" \
699     "\24CSUM_ENCAP_RSVD1\25CSUM_INNER_L3_CALC\26CSUM_INNER_L3_VALID" \
700     "\27CSUM_INNER_L4_CALC\30CSUM_INNER_L4_VALID\31CSUM_L3_CALC" \
701     "\32CSUM_L3_VALID\33CSUM_L4_CALC\34CSUM_L4_VALID\35CSUM_L5_CALC" \
702     "\36CSUM_L5_VALID\37CSUM_COALESCED\40CSUM_SND_TAG"
703
704 /* CSUM flags compatibility mappings. */
705 #define CSUM_IP_CHECKED         CSUM_L3_CALC
706 #define CSUM_IP_VALID           CSUM_L3_VALID
707 #define CSUM_DATA_VALID         CSUM_L4_VALID
708 #define CSUM_PSEUDO_HDR         CSUM_L4_CALC
709 #define CSUM_SCTP_VALID         CSUM_L4_VALID
710 #define CSUM_DELAY_DATA         (CSUM_TCP|CSUM_UDP)
711 #define CSUM_DELAY_IP           CSUM_IP         /* Only v4, no v6 IP hdr csum */
712 #define CSUM_DELAY_DATA_IPV6    (CSUM_TCP_IPV6|CSUM_UDP_IPV6)
713 #define CSUM_DATA_VALID_IPV6    CSUM_DATA_VALID
714 #define CSUM_TCP                CSUM_IP_TCP
715 #define CSUM_UDP                CSUM_IP_UDP
716 #define CSUM_SCTP               CSUM_IP_SCTP
717 #define CSUM_TSO                (CSUM_IP_TSO|CSUM_IP6_TSO)
718 #define CSUM_INNER_TSO          (CSUM_INNER_IP_TSO|CSUM_INNER_IP6_TSO)
719 #define CSUM_UDP_IPV6           CSUM_IP6_UDP
720 #define CSUM_TCP_IPV6           CSUM_IP6_TCP
721 #define CSUM_SCTP_IPV6          CSUM_IP6_SCTP
722
723 /*
724  * mbuf types describing the content of the mbuf (including external storage).
725  */
726 #define MT_NOTMBUF      0       /* USED INTERNALLY ONLY! Object is not mbuf */
727 #define MT_DATA         1       /* dynamic (data) allocation */
728 #define MT_HEADER       MT_DATA /* packet header, use M_PKTHDR instead */
729
730 #define MT_VENDOR1      4       /* for vendor-internal use */
731 #define MT_VENDOR2      5       /* for vendor-internal use */
732 #define MT_VENDOR3      6       /* for vendor-internal use */
733 #define MT_VENDOR4      7       /* for vendor-internal use */
734
735 #define MT_SONAME       8       /* socket name */
736
737 #define MT_EXP1         9       /* for experimental use */
738 #define MT_EXP2         10      /* for experimental use */
739 #define MT_EXP3         11      /* for experimental use */
740 #define MT_EXP4         12      /* for experimental use */
741
742 #define MT_CONTROL      14      /* extra-data protocol message */
743 #define MT_EXTCONTROL   15      /* control message with externalized contents */
744 #define MT_OOBDATA      16      /* expedited data  */
745
746 #define MT_NOINIT       255     /* Not a type but a flag to allocate
747                                    a non-initialized mbuf */
748
749 /*
750  * String names of mbuf-related UMA(9) and malloc(9) types.  Exposed to
751  * !_KERNEL so that monitoring tools can look up the zones with
752  * libmemstat(3).
753  */
754 #define MBUF_MEM_NAME           "mbuf"
755 #define MBUF_CLUSTER_MEM_NAME   "mbuf_cluster"
756 #define MBUF_PACKET_MEM_NAME    "mbuf_packet"
757 #define MBUF_JUMBOP_MEM_NAME    "mbuf_jumbo_page"
758 #define MBUF_JUMBO9_MEM_NAME    "mbuf_jumbo_9k"
759 #define MBUF_JUMBO16_MEM_NAME   "mbuf_jumbo_16k"
760 #define MBUF_TAG_MEM_NAME       "mbuf_tag"
761 #define MBUF_EXTREFCNT_MEM_NAME "mbuf_ext_refcnt"
762 #define MBUF_EXTPGS_MEM_NAME    "mbuf_extpgs"
763
764 #ifdef _KERNEL
765 union if_snd_tag_alloc_params;
766
767 #ifdef WITNESS
768 #define MBUF_CHECKSLEEP(how) do {                                       \
769         if (how == M_WAITOK)                                            \
770                 WITNESS_WARN(WARN_GIANTOK | WARN_SLEEPOK, NULL,         \
771                     "Sleeping in \"%s\"", __func__);                    \
772 } while (0)
773 #else
774 #define MBUF_CHECKSLEEP(how)
775 #endif
776
777 /*
778  * Network buffer allocation API
779  *
780  * The rest of it is defined in kern/kern_mbuf.c
781  */
782 extern uma_zone_t       zone_mbuf;
783 extern uma_zone_t       zone_clust;
784 extern uma_zone_t       zone_pack;
785 extern uma_zone_t       zone_jumbop;
786 extern uma_zone_t       zone_jumbo9;
787 extern uma_zone_t       zone_jumbo16;
788 extern uma_zone_t       zone_extpgs;
789
790 void             mb_dupcl(struct mbuf *, struct mbuf *);
791 void             mb_free_ext(struct mbuf *);
792 void             mb_free_extpg(struct mbuf *);
793 void             mb_free_mext_pgs(struct mbuf *);
794 struct mbuf     *mb_alloc_ext_pgs(int, m_ext_free_t);
795 struct mbuf     *mb_alloc_ext_plus_pages(int, int);
796 struct mbuf     *mb_mapped_to_unmapped(struct mbuf *, int, int, int,
797                     struct mbuf **);
798 int              mb_unmapped_compress(struct mbuf *m);
799 struct mbuf     *mb_unmapped_to_ext(struct mbuf *m);
800 void             mb_free_notready(struct mbuf *m, int count);
801 void             m_adj(struct mbuf *, int);
802 void             m_adj_decap(struct mbuf *, int);
803 int              m_apply(struct mbuf *, int, int,
804                     int (*)(void *, void *, u_int), void *);
805 int              m_append(struct mbuf *, int, c_caddr_t);
806 void             m_cat(struct mbuf *, struct mbuf *);
807 void             m_catpkt(struct mbuf *, struct mbuf *);
808 int              m_clget(struct mbuf *m, int how);
809 void            *m_cljget(struct mbuf *m, int how, int size);
810 struct mbuf     *m_collapse(struct mbuf *, int, int);
811 void             m_copyback(struct mbuf *, int, int, c_caddr_t);
812 void             m_copydata(const struct mbuf *, int, int, caddr_t);
813 struct mbuf     *m_copym(struct mbuf *, int, int, int);
814 struct mbuf     *m_copypacket(struct mbuf *, int);
815 void             m_copy_pkthdr(struct mbuf *, struct mbuf *);
816 struct mbuf     *m_copyup(struct mbuf *, int, int);
817 struct mbuf     *m_defrag(struct mbuf *, int);
818 void             m_demote_pkthdr(struct mbuf *);
819 void             m_demote(struct mbuf *, int, int);
820 struct mbuf     *m_devget(char *, int, int, struct ifnet *,
821                     void (*)(char *, caddr_t, u_int));
822 void             m_dispose_extcontrolm(struct mbuf *m);
823 struct mbuf     *m_dup(const struct mbuf *, int);
824 int              m_dup_pkthdr(struct mbuf *, const struct mbuf *, int);
825 void             m_extadd(struct mbuf *, char *, u_int, m_ext_free_t,
826                     void *, void *, int, int);
827 u_int            m_fixhdr(struct mbuf *);
828 struct mbuf     *m_fragment(struct mbuf *, int, int);
829 void             m_freem(struct mbuf *);
830 struct mbuf     *m_get2(int, int, short, int);
831 struct mbuf     *m_getjcl(int, short, int, int);
832 struct mbuf     *m_getm2(struct mbuf *, int, int, short, int);
833 struct mbuf     *m_getptr(struct mbuf *, int, int *);
834 u_int            m_length(struct mbuf *, struct mbuf **);
835 int              m_mbuftouio(struct uio *, const struct mbuf *, int);
836 int              m_unmappedtouio(const struct mbuf *, int, struct uio *, int);
837 void             m_move_pkthdr(struct mbuf *, struct mbuf *);
838 int              m_pkthdr_init(struct mbuf *, int);
839 struct mbuf     *m_prepend(struct mbuf *, int, int);
840 void             m_print(const struct mbuf *, int);
841 struct mbuf     *m_pulldown(struct mbuf *, int, int, int *);
842 struct mbuf     *m_pullup(struct mbuf *, int);
843 int              m_sanity(struct mbuf *, int);
844 struct mbuf     *m_split(struct mbuf *, int, int);
845 struct mbuf     *m_uiotombuf(struct uio *, int, int, int, int);
846 struct mbuf     *m_unshare(struct mbuf *, int);
847 int              m_snd_tag_alloc(struct ifnet *,
848                     union if_snd_tag_alloc_params *, struct m_snd_tag **);
849 void             m_snd_tag_init(struct m_snd_tag *, struct ifnet *, u_int);
850 void             m_snd_tag_destroy(struct m_snd_tag *);
851
852 static __inline int
853 m_gettype(int size)
854 {
855         int type;
856
857         switch (size) {
858         case MSIZE:
859                 type = EXT_MBUF;
860                 break;
861         case MCLBYTES:
862                 type = EXT_CLUSTER;
863                 break;
864 #if MJUMPAGESIZE != MCLBYTES
865         case MJUMPAGESIZE:
866                 type = EXT_JUMBOP;
867                 break;
868 #endif
869         case MJUM9BYTES:
870                 type = EXT_JUMBO9;
871                 break;
872         case MJUM16BYTES:
873                 type = EXT_JUMBO16;
874                 break;
875         default:
876                 panic("%s: invalid cluster size %d", __func__, size);
877         }
878
879         return (type);
880 }
881
882 /*
883  * Associated an external reference counted buffer with an mbuf.
884  */
885 static __inline void
886 m_extaddref(struct mbuf *m, char *buf, u_int size, u_int *ref_cnt,
887     m_ext_free_t freef, void *arg1, void *arg2)
888 {
889
890         KASSERT(ref_cnt != NULL, ("%s: ref_cnt not provided", __func__));
891
892         atomic_add_int(ref_cnt, 1);
893         m->m_flags |= M_EXT;
894         m->m_ext.ext_buf = buf;
895         m->m_ext.ext_cnt = ref_cnt;
896         m->m_data = m->m_ext.ext_buf;
897         m->m_ext.ext_size = size;
898         m->m_ext.ext_free = freef;
899         m->m_ext.ext_arg1 = arg1;
900         m->m_ext.ext_arg2 = arg2;
901         m->m_ext.ext_type = EXT_EXTREF;
902         m->m_ext.ext_flags = 0;
903 }
904
905 static __inline uma_zone_t
906 m_getzone(int size)
907 {
908         uma_zone_t zone;
909
910         switch (size) {
911         case MCLBYTES:
912                 zone = zone_clust;
913                 break;
914 #if MJUMPAGESIZE != MCLBYTES
915         case MJUMPAGESIZE:
916                 zone = zone_jumbop;
917                 break;
918 #endif
919         case MJUM9BYTES:
920                 zone = zone_jumbo9;
921                 break;
922         case MJUM16BYTES:
923                 zone = zone_jumbo16;
924                 break;
925         default:
926                 panic("%s: invalid cluster size %d", __func__, size);
927         }
928
929         return (zone);
930 }
931
932 /*
933  * Initialize an mbuf with linear storage.
934  *
935  * Inline because the consumer text overhead will be roughly the same to
936  * initialize or call a function with this many parameters and M_PKTHDR
937  * should go away with constant propagation for !MGETHDR.
938  */
939 static __inline int
940 m_init(struct mbuf *m, int how, short type, int flags)
941 {
942         int error;
943
944         m->m_next = NULL;
945         m->m_nextpkt = NULL;
946         m->m_data = m->m_dat;
947         m->m_len = 0;
948         m->m_flags = flags;
949         m->m_type = type;
950         if (flags & M_PKTHDR)
951                 error = m_pkthdr_init(m, how);
952         else
953                 error = 0;
954
955         MBUF_PROBE5(m__init, m, how, type, flags, error);
956         return (error);
957 }
958
959 static __inline struct mbuf *
960 m_get(int how, short type)
961 {
962         struct mbuf *m;
963         struct mb_args args;
964
965         args.flags = 0;
966         args.type = type;
967         m = uma_zalloc_arg(zone_mbuf, &args, how);
968         MBUF_PROBE3(m__get, how, type, m);
969         return (m);
970 }
971
972 static __inline struct mbuf *
973 m_gethdr(int how, short type)
974 {
975         struct mbuf *m;
976         struct mb_args args;
977
978         args.flags = M_PKTHDR;
979         args.type = type;
980         m = uma_zalloc_arg(zone_mbuf, &args, how);
981         MBUF_PROBE3(m__gethdr, how, type, m);
982         return (m);
983 }
984
985 static __inline struct mbuf *
986 m_getcl(int how, short type, int flags)
987 {
988         struct mbuf *m;
989         struct mb_args args;
990
991         args.flags = flags;
992         args.type = type;
993         m = uma_zalloc_arg(zone_pack, &args, how);
994         MBUF_PROBE4(m__getcl, how, type, flags, m);
995         return (m);
996 }
997
998 /*
999  * XXX: m_cljset() is a dangerous API.  One must attach only a new,
1000  * unreferenced cluster to an mbuf(9).  It is not possible to assert
1001  * that, so care can be taken only by users of the API.
1002  */
1003 static __inline void
1004 m_cljset(struct mbuf *m, void *cl, int type)
1005 {
1006         int size;
1007
1008         switch (type) {
1009         case EXT_CLUSTER:
1010                 size = MCLBYTES;
1011                 break;
1012 #if MJUMPAGESIZE != MCLBYTES
1013         case EXT_JUMBOP:
1014                 size = MJUMPAGESIZE;
1015                 break;
1016 #endif
1017         case EXT_JUMBO9:
1018                 size = MJUM9BYTES;
1019                 break;
1020         case EXT_JUMBO16:
1021                 size = MJUM16BYTES;
1022                 break;
1023         default:
1024                 panic("%s: unknown cluster type %d", __func__, type);
1025                 break;
1026         }
1027
1028         m->m_data = m->m_ext.ext_buf = cl;
1029         m->m_ext.ext_free = m->m_ext.ext_arg1 = m->m_ext.ext_arg2 = NULL;
1030         m->m_ext.ext_size = size;
1031         m->m_ext.ext_type = type;
1032         m->m_ext.ext_flags = EXT_FLAG_EMBREF;
1033         m->m_ext.ext_count = 1;
1034         m->m_flags |= M_EXT;
1035         MBUF_PROBE3(m__cljset, m, cl, type);
1036 }
1037
1038 static __inline void
1039 m_chtype(struct mbuf *m, short new_type)
1040 {
1041
1042         m->m_type = new_type;
1043 }
1044
1045 static __inline void
1046 m_clrprotoflags(struct mbuf *m)
1047 {
1048
1049         while (m) {
1050                 m->m_flags &= ~M_PROTOFLAGS;
1051                 m = m->m_next;
1052         }
1053 }
1054
1055 static __inline struct mbuf *
1056 m_last(struct mbuf *m)
1057 {
1058
1059         while (m->m_next)
1060                 m = m->m_next;
1061         return (m);
1062 }
1063
1064 static inline u_int
1065 m_extrefcnt(struct mbuf *m)
1066 {
1067
1068         KASSERT(m->m_flags & M_EXT, ("%s: M_EXT missing", __func__));
1069
1070         return ((m->m_ext.ext_flags & EXT_FLAG_EMBREF) ? m->m_ext.ext_count :
1071             *m->m_ext.ext_cnt);
1072 }
1073
1074 /*
1075  * mbuf, cluster, and external object allocation macros (for compatibility
1076  * purposes).
1077  */
1078 #define M_MOVE_PKTHDR(to, from) m_move_pkthdr((to), (from))
1079 #define MGET(m, how, type)      ((m) = m_get((how), (type)))
1080 #define MGETHDR(m, how, type)   ((m) = m_gethdr((how), (type)))
1081 #define MCLGET(m, how)          m_clget((m), (how))
1082 #define MEXTADD(m, buf, size, free, arg1, arg2, flags, type)            \
1083     m_extadd((m), (char *)(buf), (size), (free), (arg1), (arg2),        \
1084     (flags), (type))
1085 #define m_getm(m, len, how, type)                                       \
1086     m_getm2((m), (len), (how), (type), M_PKTHDR)
1087
1088 /*
1089  * Evaluate TRUE if it's safe to write to the mbuf m's data region (this can
1090  * be both the local data payload, or an external buffer area, depending on
1091  * whether M_EXT is set).
1092  */
1093 #define M_WRITABLE(m)   (((m)->m_flags & (M_RDONLY | M_EXTPG)) == 0 &&  \
1094                          (!(((m)->m_flags & M_EXT)) ||                  \
1095                          (m_extrefcnt(m) == 1)))
1096
1097 /* Check if the supplied mbuf has a packet header, or else panic. */
1098 #define M_ASSERTPKTHDR(m)                                               \
1099         KASSERT((m) != NULL && (m)->m_flags & M_PKTHDR,                 \
1100             ("%s: no mbuf packet header!", __func__))
1101
1102 /* Check if mbuf is multipage. */
1103 #define M_ASSERTEXTPG(m)                                                \
1104         KASSERT(((m)->m_flags & (M_EXTPG|M_PKTHDR)) == M_EXTPG,         \
1105             ("%s: m %p is not multipage!", __func__, m))
1106
1107 /*
1108  * Ensure that the supplied mbuf is a valid, non-free mbuf.
1109  *
1110  * XXX: Broken at the moment.  Need some UMA magic to make it work again.
1111  */
1112 #define M_ASSERTVALID(m)                                                \
1113         KASSERT((((struct mbuf *)m)->m_flags & 0) == 0,                 \
1114             ("%s: attempted use of a free mbuf!", __func__))
1115
1116 /* Check whether any mbuf in the chain is unmapped. */
1117 #ifdef INVARIANTS
1118 #define M_ASSERTMAPPED(m) do {                                          \
1119         for (struct mbuf *__m = (m); __m != NULL; __m = __m->m_next)    \
1120                 KASSERT((__m->m_flags & M_EXTPG) == 0,                  \
1121                     ("%s: chain %p contains an unmapped mbuf", __func__, (m)));\
1122 } while (0)
1123 #else
1124 #define M_ASSERTMAPPED(m)
1125 #endif
1126
1127 /*
1128  * Return the address of the start of the buffer associated with an mbuf,
1129  * handling external storage, packet-header mbufs, and regular data mbufs.
1130  */
1131 #define M_START(m)                                                      \
1132         (((m)->m_flags & M_EXTPG) ? NULL :                              \
1133          ((m)->m_flags & M_EXT) ? (m)->m_ext.ext_buf :                  \
1134          ((m)->m_flags & M_PKTHDR) ? &(m)->m_pktdat[0] :                \
1135          &(m)->m_dat[0])
1136
1137 /*
1138  * Return the size of the buffer associated with an mbuf, handling external
1139  * storage, packet-header mbufs, and regular data mbufs.
1140  */
1141 #define M_SIZE(m)                                                       \
1142         (((m)->m_flags & M_EXT) ? (m)->m_ext.ext_size :                 \
1143          ((m)->m_flags & M_PKTHDR) ? MHLEN :                            \
1144          MLEN)
1145
1146 /*
1147  * Set the m_data pointer of a newly allocated mbuf to place an object of the
1148  * specified size at the end of the mbuf, longword aligned.
1149  *
1150  * NB: Historically, we had M_ALIGN(), MH_ALIGN(), and MEXT_ALIGN() as
1151  * separate macros, each asserting that it was called at the proper moment.
1152  * This required callers to themselves test the storage type and call the
1153  * right one.  Rather than require callers to be aware of those layout
1154  * decisions, we centralize here.
1155  */
1156 static __inline void
1157 m_align(struct mbuf *m, int len)
1158 {
1159 #ifdef INVARIANTS
1160         const char *msg = "%s: not a virgin mbuf";
1161 #endif
1162         int adjust;
1163
1164         KASSERT(m->m_data == M_START(m), (msg, __func__));
1165
1166         adjust = M_SIZE(m) - len;
1167         m->m_data += adjust &~ (sizeof(long)-1);
1168 }
1169
1170 #define M_ALIGN(m, len)         m_align(m, len)
1171 #define MH_ALIGN(m, len)        m_align(m, len)
1172 #define MEXT_ALIGN(m, len)      m_align(m, len)
1173
1174 /*
1175  * Compute the amount of space available before the current start of data in
1176  * an mbuf.
1177  *
1178  * The M_WRITABLE() is a temporary, conservative safety measure: the burden
1179  * of checking writability of the mbuf data area rests solely with the caller.
1180  *
1181  * NB: In previous versions, M_LEADINGSPACE() would only check M_WRITABLE()
1182  * for mbufs with external storage.  We now allow mbuf-embedded data to be
1183  * read-only as well.
1184  */
1185 #define M_LEADINGSPACE(m)                                               \
1186         (M_WRITABLE(m) ? ((m)->m_data - M_START(m)) : 0)
1187
1188 /*
1189  * Compute the amount of space available after the end of data in an mbuf.
1190  *
1191  * The M_WRITABLE() is a temporary, conservative safety measure: the burden
1192  * of checking writability of the mbuf data area rests solely with the caller.
1193  *
1194  * NB: In previous versions, M_TRAILINGSPACE() would only check M_WRITABLE()
1195  * for mbufs with external storage.  We now allow mbuf-embedded data to be
1196  * read-only as well.
1197  */
1198 #define M_TRAILINGSPACE(m)                                              \
1199         (M_WRITABLE(m) ?                                                \
1200             ((M_START(m) + M_SIZE(m)) - ((m)->m_data + (m)->m_len)) : 0)
1201
1202 /*
1203  * Arrange to prepend space of size plen to mbuf m.  If a new mbuf must be
1204  * allocated, how specifies whether to wait.  If the allocation fails, the
1205  * original mbuf chain is freed and m is set to NULL.
1206  */
1207 #define M_PREPEND(m, plen, how) do {                                    \
1208         struct mbuf **_mmp = &(m);                                      \
1209         struct mbuf *_mm = *_mmp;                                       \
1210         int _mplen = (plen);                                            \
1211         int __mhow = (how);                                             \
1212                                                                         \
1213         MBUF_CHECKSLEEP(how);                                           \
1214         if (M_LEADINGSPACE(_mm) >= _mplen) {                            \
1215                 _mm->m_data -= _mplen;                                  \
1216                 _mm->m_len += _mplen;                                   \
1217         } else                                                          \
1218                 _mm = m_prepend(_mm, _mplen, __mhow);                   \
1219         if (_mm != NULL && _mm->m_flags & M_PKTHDR)                     \
1220                 _mm->m_pkthdr.len += _mplen;                            \
1221         *_mmp = _mm;                                                    \
1222 } while (0)
1223
1224 /*
1225  * Change mbuf to new type.  This is a relatively expensive operation and
1226  * should be avoided.
1227  */
1228 #define MCHTYPE(m, t)   m_chtype((m), (t))
1229
1230 /* Return the rcvif of a packet header. */
1231 static __inline struct ifnet *
1232 m_rcvif(struct mbuf *m)
1233 {
1234
1235         M_ASSERTPKTHDR(m);
1236         if (m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_SND_TAG)
1237                 return (NULL);
1238         return (m->m_pkthdr.rcvif);
1239 }
1240
1241 /* Length to m_copy to copy all. */
1242 #define M_COPYALL       1000000000
1243
1244 extern int              max_datalen;    /* MHLEN - max_hdr */
1245 extern int              max_hdr;        /* Largest link + protocol header */
1246 extern int              max_linkhdr;    /* Largest link-level header */
1247 extern int              max_protohdr;   /* Largest protocol header */
1248 extern int              nmbclusters;    /* Maximum number of clusters */
1249 extern bool             mb_use_ext_pgs; /* Use ext_pgs for sendfile */
1250
1251 /*-
1252  * Network packets may have annotations attached by affixing a list of
1253  * "packet tags" to the pkthdr structure.  Packet tags are dynamically
1254  * allocated semi-opaque data structures that have a fixed header
1255  * (struct m_tag) that specifies the size of the memory block and a
1256  * <cookie,type> pair that identifies it.  The cookie is a 32-bit unique
1257  * unsigned value used to identify a module or ABI.  By convention this value
1258  * is chosen as the date+time that the module is created, expressed as the
1259  * number of seconds since the epoch (e.g., using date -u +'%s').  The type
1260  * value is an ABI/module-specific value that identifies a particular
1261  * annotation and is private to the module.  For compatibility with systems
1262  * like OpenBSD that define packet tags w/o an ABI/module cookie, the value
1263  * PACKET_ABI_COMPAT is used to implement m_tag_get and m_tag_find
1264  * compatibility shim functions and several tag types are defined below.
1265  * Users that do not require compatibility should use a private cookie value
1266  * so that packet tag-related definitions can be maintained privately.
1267  *
1268  * Note that the packet tag returned by m_tag_alloc has the default memory
1269  * alignment implemented by malloc.  To reference private data one can use a
1270  * construct like:
1271  *
1272  *      struct m_tag *mtag = m_tag_alloc(...);
1273  *      struct foo *p = (struct foo *)(mtag+1);
1274  *
1275  * if the alignment of struct m_tag is sufficient for referencing members of
1276  * struct foo.  Otherwise it is necessary to embed struct m_tag within the
1277  * private data structure to insure proper alignment; e.g.,
1278  *
1279  *      struct foo {
1280  *              struct m_tag    tag;
1281  *              ...
1282  *      };
1283  *      struct foo *p = (struct foo *) m_tag_alloc(...);
1284  *      struct m_tag *mtag = &p->tag;
1285  */
1286
1287 /*
1288  * Persistent tags stay with an mbuf until the mbuf is reclaimed.  Otherwise
1289  * tags are expected to ``vanish'' when they pass through a network
1290  * interface.  For most interfaces this happens normally as the tags are
1291  * reclaimed when the mbuf is free'd.  However in some special cases
1292  * reclaiming must be done manually.  An example is packets that pass through
1293  * the loopback interface.  Also, one must be careful to do this when
1294  * ``turning around'' packets (e.g., icmp_reflect).
1295  *
1296  * To mark a tag persistent bit-or this flag in when defining the tag id.
1297  * The tag will then be treated as described above.
1298  */
1299 #define MTAG_PERSISTENT                         0x800
1300
1301 #define PACKET_TAG_NONE                         0  /* Nadda */
1302
1303 /* Packet tags for use with PACKET_ABI_COMPAT. */
1304 #define PACKET_TAG_IPSEC_IN_DONE                1  /* IPsec applied, in */
1305 #define PACKET_TAG_IPSEC_OUT_DONE               2  /* IPsec applied, out */
1306 #define PACKET_TAG_IPSEC_IN_CRYPTO_DONE         3  /* NIC IPsec crypto done */
1307 #define PACKET_TAG_IPSEC_OUT_CRYPTO_NEEDED      4  /* NIC IPsec crypto req'ed */
1308 #define PACKET_TAG_IPSEC_IN_COULD_DO_CRYPTO     5  /* NIC notifies IPsec */
1309 #define PACKET_TAG_IPSEC_PENDING_TDB            6  /* Reminder to do IPsec */
1310 #define PACKET_TAG_BRIDGE                       7  /* Bridge processing done */
1311 #define PACKET_TAG_GIF                          8  /* GIF processing done */
1312 #define PACKET_TAG_GRE                          9  /* GRE processing done */
1313 #define PACKET_TAG_IN_PACKET_CHECKSUM           10 /* NIC checksumming done */
1314 #define PACKET_TAG_ENCAP                        11 /* Encap.  processing */
1315 #define PACKET_TAG_IPSEC_SOCKET                 12 /* IPSEC socket ref */
1316 #define PACKET_TAG_IPSEC_HISTORY                13 /* IPSEC history */
1317 #define PACKET_TAG_IPV6_INPUT                   14 /* IPV6 input processing */
1318 #define PACKET_TAG_DUMMYNET                     15 /* dummynet info */
1319 #define PACKET_TAG_DIVERT                       17 /* divert info */
1320 #define PACKET_TAG_IPFORWARD                    18 /* ipforward info */
1321 #define PACKET_TAG_MACLABEL     (19 | MTAG_PERSISTENT) /* MAC label */
1322 #define PACKET_TAG_PF           (21 | MTAG_PERSISTENT) /* PF/ALTQ information */
1323 #define PACKET_TAG_RTSOCKFAM                    25 /* rtsock sa family */
1324 #define PACKET_TAG_IPOPTIONS                    27 /* Saved IP options */
1325 #define PACKET_TAG_CARP                         28 /* CARP info */
1326 #define PACKET_TAG_IPSEC_NAT_T_PORTS            29 /* two uint16_t */
1327 #define PACKET_TAG_ND_OUTGOING                  30 /* ND outgoing */
1328
1329 /* Specific cookies and tags. */
1330
1331 /* Packet tag routines. */
1332 struct m_tag    *m_tag_alloc(u_int32_t, int, int, int);
1333 void             m_tag_delete(struct mbuf *, struct m_tag *);
1334 void             m_tag_delete_chain(struct mbuf *, struct m_tag *);
1335 void             m_tag_free_default(struct m_tag *);
1336 struct m_tag    *m_tag_locate(struct mbuf *, u_int32_t, int, struct m_tag *);
1337 struct m_tag    *m_tag_copy(struct m_tag *, int);
1338 int              m_tag_copy_chain(struct mbuf *, const struct mbuf *, int);
1339 void             m_tag_delete_nonpersistent(struct mbuf *);
1340
1341 /*
1342  * Initialize the list of tags associated with an mbuf.
1343  */
1344 static __inline void
1345 m_tag_init(struct mbuf *m)
1346 {
1347
1348         SLIST_INIT(&m->m_pkthdr.tags);
1349 }
1350
1351 /*
1352  * Set up the contents of a tag.  Note that this does not fill in the free
1353  * method; the caller is expected to do that.
1354  *
1355  * XXX probably should be called m_tag_init, but that was already taken.
1356  */
1357 static __inline void
1358 m_tag_setup(struct m_tag *t, u_int32_t cookie, int type, int len)
1359 {
1360
1361         t->m_tag_id = type;
1362         t->m_tag_len = len;
1363         t->m_tag_cookie = cookie;
1364 }
1365
1366 /*
1367  * Reclaim resources associated with a tag.
1368  */
1369 static __inline void
1370 m_tag_free(struct m_tag *t)
1371 {
1372
1373         (*t->m_tag_free)(t);
1374 }
1375
1376 /*
1377  * Return the first tag associated with an mbuf.
1378  */
1379 static __inline struct m_tag *
1380 m_tag_first(struct mbuf *m)
1381 {
1382
1383         return (SLIST_FIRST(&m->m_pkthdr.tags));
1384 }
1385
1386 /*
1387  * Return the next tag in the list of tags associated with an mbuf.
1388  */
1389 static __inline struct m_tag *
1390 m_tag_next(struct mbuf *m __unused, struct m_tag *t)
1391 {
1392
1393         return (SLIST_NEXT(t, m_tag_link));
1394 }
1395
1396 /*
1397  * Prepend a tag to the list of tags associated with an mbuf.
1398  */
1399 static __inline void
1400 m_tag_prepend(struct mbuf *m, struct m_tag *t)
1401 {
1402
1403         SLIST_INSERT_HEAD(&m->m_pkthdr.tags, t, m_tag_link);
1404 }
1405
1406 /*
1407  * Unlink a tag from the list of tags associated with an mbuf.
1408  */
1409 static __inline void
1410 m_tag_unlink(struct mbuf *m, struct m_tag *t)
1411 {
1412
1413         SLIST_REMOVE(&m->m_pkthdr.tags, t, m_tag, m_tag_link);
1414 }
1415
1416 /* These are for OpenBSD compatibility. */
1417 #define MTAG_ABI_COMPAT         0               /* compatibility ABI */
1418
1419 static __inline struct m_tag *
1420 m_tag_get(int type, int length, int wait)
1421 {
1422         return (m_tag_alloc(MTAG_ABI_COMPAT, type, length, wait));
1423 }
1424
1425 static __inline struct m_tag *
1426 m_tag_find(struct mbuf *m, int type, struct m_tag *start)
1427 {
1428         return (SLIST_EMPTY(&m->m_pkthdr.tags) ? (struct m_tag *)NULL :
1429             m_tag_locate(m, MTAG_ABI_COMPAT, type, start));
1430 }
1431
1432 static inline struct m_snd_tag *
1433 m_snd_tag_ref(struct m_snd_tag *mst)
1434 {
1435
1436         refcount_acquire(&mst->refcount);
1437         return (mst);
1438 }
1439
1440 static inline void
1441 m_snd_tag_rele(struct m_snd_tag *mst)
1442 {
1443
1444         if (refcount_release(&mst->refcount))
1445                 m_snd_tag_destroy(mst);
1446 }
1447
1448 static __inline struct mbuf *
1449 m_free(struct mbuf *m)
1450 {
1451         struct mbuf *n = m->m_next;
1452
1453         MBUF_PROBE1(m__free, m);
1454         if ((m->m_flags & (M_PKTHDR|M_NOFREE)) == (M_PKTHDR|M_NOFREE))
1455                 m_tag_delete_chain(m, NULL);
1456         if (m->m_flags & M_PKTHDR && m->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_SND_TAG)
1457                 m_snd_tag_rele(m->m_pkthdr.snd_tag);
1458         if (m->m_flags & M_EXTPG)
1459                 mb_free_extpg(m);
1460         else if (m->m_flags & M_EXT)
1461                 mb_free_ext(m);
1462         else if ((m->m_flags & M_NOFREE) == 0)
1463                 uma_zfree(zone_mbuf, m);
1464         return (n);
1465 }
1466
1467 static __inline int
1468 rt_m_getfib(struct mbuf *m)
1469 {
1470         KASSERT(m->m_flags & M_PKTHDR , ("Attempt to get FIB from non header mbuf."));
1471         return (m->m_pkthdr.fibnum);
1472 }
1473
1474 #define M_GETFIB(_m)   rt_m_getfib(_m)
1475
1476 #define M_SETFIB(_m, _fib) do {                                         \
1477         KASSERT((_m)->m_flags & M_PKTHDR, ("Attempt to set FIB on non header mbuf."));  \
1478         ((_m)->m_pkthdr.fibnum) = (_fib);                               \
1479 } while (0)
1480
1481 /* flags passed as first argument for "m_xxx_tcpip_hash()" */
1482 #define MBUF_HASHFLAG_L2        (1 << 2)
1483 #define MBUF_HASHFLAG_L3        (1 << 3)
1484 #define MBUF_HASHFLAG_L4        (1 << 4)
1485
1486 /* mbuf hashing helper routines */
1487 uint32_t        m_ether_tcpip_hash_init(void);
1488 uint32_t        m_ether_tcpip_hash(const uint32_t, const struct mbuf *, uint32_t);
1489 uint32_t        m_infiniband_tcpip_hash_init(void);
1490 uint32_t        m_infiniband_tcpip_hash(const uint32_t, const struct mbuf *, uint32_t);
1491
1492 #ifdef MBUF_PROFILING
1493  void m_profile(struct mbuf *m);
1494  #define M_PROFILE(m) m_profile(m)
1495 #else
1496  #define M_PROFILE(m)
1497 #endif
1498
1499 struct mbufq {
1500         STAILQ_HEAD(, mbuf)     mq_head;
1501         int                     mq_len;
1502         int                     mq_maxlen;
1503 };
1504
1505 static inline void
1506 mbufq_init(struct mbufq *mq, int maxlen)
1507 {
1508
1509         STAILQ_INIT(&mq->mq_head);
1510         mq->mq_maxlen = maxlen;
1511         mq->mq_len = 0;
1512 }
1513
1514 static inline struct mbuf *
1515 mbufq_flush(struct mbufq *mq)
1516 {
1517         struct mbuf *m;
1518
1519         m = STAILQ_FIRST(&mq->mq_head);
1520         STAILQ_INIT(&mq->mq_head);
1521         mq->mq_len = 0;
1522         return (m);
1523 }
1524
1525 static inline void
1526 mbufq_drain(struct mbufq *mq)
1527 {
1528         struct mbuf *m, *n;
1529
1530         n = mbufq_flush(mq);
1531         while ((m = n) != NULL) {
1532                 n = STAILQ_NEXT(m, m_stailqpkt);
1533                 m_freem(m);
1534         }
1535 }
1536
1537 static inline struct mbuf *
1538 mbufq_first(const struct mbufq *mq)
1539 {
1540
1541         return (STAILQ_FIRST(&mq->mq_head));
1542 }
1543
1544 static inline struct mbuf *
1545 mbufq_last(const struct mbufq *mq)
1546 {
1547
1548         return (STAILQ_LAST(&mq->mq_head, mbuf, m_stailqpkt));
1549 }
1550
1551 static inline int
1552 mbufq_full(const struct mbufq *mq)
1553 {
1554
1555         return (mq->mq_maxlen > 0 && mq->mq_len >= mq->mq_maxlen);
1556 }
1557
1558 static inline int
1559 mbufq_len(const struct mbufq *mq)
1560 {
1561
1562         return (mq->mq_len);
1563 }
1564
1565 static inline int
1566 mbufq_enqueue(struct mbufq *mq, struct mbuf *m)
1567 {
1568
1569         if (mbufq_full(mq))
1570                 return (ENOBUFS);
1571         STAILQ_INSERT_TAIL(&mq->mq_head, m, m_stailqpkt);
1572         mq->mq_len++;
1573         return (0);
1574 }
1575
1576 static inline struct mbuf *
1577 mbufq_dequeue(struct mbufq *mq)
1578 {
1579         struct mbuf *m;
1580
1581         m = STAILQ_FIRST(&mq->mq_head);
1582         if (m) {
1583                 STAILQ_REMOVE_HEAD(&mq->mq_head, m_stailqpkt);
1584                 m->m_nextpkt = NULL;
1585                 mq->mq_len--;
1586         }
1587         return (m);
1588 }
1589
1590 static inline void
1591 mbufq_prepend(struct mbufq *mq, struct mbuf *m)
1592 {
1593
1594         STAILQ_INSERT_HEAD(&mq->mq_head, m, m_stailqpkt);
1595         mq->mq_len++;
1596 }
1597
1598 /*
1599  * Note: this doesn't enforce the maximum list size for dst.
1600  */
1601 static inline void
1602 mbufq_concat(struct mbufq *mq_dst, struct mbufq *mq_src)
1603 {
1604
1605         mq_dst->mq_len += mq_src->mq_len;
1606         STAILQ_CONCAT(&mq_dst->mq_head, &mq_src->mq_head);
1607         mq_src->mq_len = 0;
1608 }
1609
1610 #ifdef _SYS_TIMESPEC_H_
1611 static inline void
1612 mbuf_tstmp2timespec(struct mbuf *m, struct timespec *ts)
1613 {
1614
1615         KASSERT((m->m_flags & M_PKTHDR) != 0, ("mbuf %p no M_PKTHDR", m));
1616         KASSERT((m->m_flags & (M_TSTMP|M_TSTMP_LRO)) != 0, ("mbuf %p no M_TSTMP or M_TSTMP_LRO", m));
1617         ts->tv_sec = m->m_pkthdr.rcv_tstmp / 1000000000;
1618         ts->tv_nsec = m->m_pkthdr.rcv_tstmp % 1000000000;
1619 }
1620 #endif
1621
1622 #ifdef DEBUGNET
1623 /* Invoked from the debugnet client code. */
1624 void    debugnet_mbuf_drain(void);
1625 void    debugnet_mbuf_start(void);
1626 void    debugnet_mbuf_finish(void);
1627 void    debugnet_mbuf_reinit(int nmbuf, int nclust, int clsize);
1628 #endif
1629
1630 static inline bool
1631 mbuf_has_tls_session(struct mbuf *m)
1632 {
1633
1634         if (m->m_flags & M_EXTPG) {
1635                 if (m->m_epg_tls != NULL) {
1636                         return (true);
1637                 }
1638         }
1639         return (false);
1640 }
1641
1642 #endif /* _KERNEL */
1643 #endif /* !_SYS_MBUF_H_ */