Palacios Public Git Repository

To checkout Palacios execute

  git clone http://v3vee.org/palacios/palacios.web/palacios.git
This will give you the master branch. You probably want the devel branch or one of the release branches. To switch to the devel branch, simply execute
  cd palacios
  git checkout --track -b devel origin/devel
The other branches are similar.


Release 1.0
[palacios.git] / geekos / src / lwip / core / pbuf.c
diff --git a/geekos/src/lwip/core/pbuf.c b/geekos/src/lwip/core/pbuf.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8d935b0
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,777 @@
+/**
+ * @file
+ * Packet buffer management
+ *
+ * Packets are built from the pbuf data structure. It supports dynamic
+ * memory allocation for packet contents or can reference externally
+ * managed packet contents both in RAM and ROM. Quick allocation for
+ * incoming packets is provided through pools with fixed sized pbufs.
+ *
+ * A packet may span over multiple pbufs, chained as a singly linked
+ * list. This is called a "pbuf chain".
+ *
+ * Multiple packets may be queued, also using this singly linked list.
+ * This is called a "packet queue".
+ * 
+ * So, a packet queue consists of one or more pbuf chains, each of
+ * which consist of one or more pbufs. CURRENTLY, PACKET QUEUES ARE
+ * NOT SUPPORTED!!! Use helper structs to queue multiple packets.
+ * 
+ * The differences between a pbuf chain and a packet queue are very
+ * precise but subtle. 
+ *
+ * The last pbuf of a packet has a ->tot_len field that equals the
+ * ->len field. It can be found by traversing the list. If the last
+ * pbuf of a packet has a ->next field other than NULL, more packets
+ * are on the queue.
+ *
+ * Therefore, looping through a pbuf of a single packet, has an
+ * loop end condition (tot_len == p->len), NOT (next == NULL).
+ */
+
+/*
+ * Copyright (c) 2001-2004 Swedish Institute of Computer Science.
+ * All rights reserved.
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification,
+ * are permitted provided that the following conditions are met:
+ *
+ * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
+ *    this list of conditions and the following disclaimer.
+ * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
+ *    this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
+ *    and/or other materials provided with the distribution.
+ * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote products
+ *    derived from this software without specific prior written permission.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
+ * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
+ * MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT
+ * SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
+ * EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT
+ * OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
+ * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
+ * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING
+ * IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY
+ * OF SUCH DAMAGE.
+ *
+ * This file is part of the lwIP TCP/IP stack.
+ *
+ * Author: Adam Dunkels <adam@sics.se>
+ *
+ */
+
+#include "lwip/opt.h"
+
+#include "lwip/stats.h"
+#include "lwip/def.h"
+#include "lwip/mem.h"
+#include "lwip/memp.h"
+#include "lwip/pbuf.h"
+#include "lwip/sys.h"
+#include "arch/perf.h"
+
+#include <string.h>
+
+#define SIZEOF_STRUCT_PBUF        LWIP_MEM_ALIGN_SIZE(sizeof(struct pbuf))
+/* Since the pool is created in memp, PBUF_POOL_BUFSIZE will be automatically
+   aligned there. Therefore, PBUF_POOL_BUFSIZE_ALIGNED can be used here. */
+#define PBUF_POOL_BUFSIZE_ALIGNED LWIP_MEM_ALIGN_SIZE(PBUF_POOL_BUFSIZE)
+
+/**
+ * Allocates a pbuf of the given type (possibly a chain for PBUF_POOL type).
+ *
+ * The actual memory allocated for the pbuf is determined by the
+ * layer at which the pbuf is allocated and the requested size
+ * (from the size parameter).
+ *
+ * @param layer flag to define header size
+ * @param length size of the pbuf's payload
+ * @param type this parameter decides how and where the pbuf
+ * should be allocated as follows:
+ *
+ * - PBUF_RAM: buffer memory for pbuf is allocated as one large
+ *             chunk. This includes protocol headers as well.
+ * - PBUF_ROM: no buffer memory is allocated for the pbuf, even for
+ *             protocol headers. Additional headers must be prepended
+ *             by allocating another pbuf and chain in to the front of
+ *             the ROM pbuf. It is assumed that the memory used is really
+ *             similar to ROM in that it is immutable and will not be
+ *             changed. Memory which is dynamic should generally not
+ *             be attached to PBUF_ROM pbufs. Use PBUF_REF instead.
+ * - PBUF_REF: no buffer memory is allocated for the pbuf, even for
+ *             protocol headers. It is assumed that the pbuf is only
+ *             being used in a single thread. If the pbuf gets queued,
+ *             then pbuf_take should be called to copy the buffer.
+ * - PBUF_POOL: the pbuf is allocated as a pbuf chain, with pbufs from
+ *              the pbuf pool that is allocated during pbuf_init().
+ *
+ * @return the allocated pbuf. If multiple pbufs where allocated, this
+ * is the first pbuf of a pbuf chain.
+ */
+struct pbuf *
+pbuf_alloc(pbuf_layer layer, u16_t length, pbuf_type type)
+{
+  struct pbuf *p, *q, *r;
+  u16_t offset;
+  s32_t rem_len; /* remaining length */
+  LWIP_DEBUGF(PBUF_DEBUG | LWIP_DBG_TRACE | 3, ("pbuf_alloc(length=%"U16_F")\n", length));
+
+  /* determine header offset */
+  offset = 0;
+  switch (layer) {
+  case PBUF_TRANSPORT:
+    /* add room for transport (often TCP) layer header */
+    offset += PBUF_TRANSPORT_HLEN;
+    /* FALLTHROUGH */
+  case PBUF_IP:
+    /* add room for IP layer header */
+    offset += PBUF_IP_HLEN;
+    /* FALLTHROUGH */
+  case PBUF_LINK:
+    /* add room for link layer header */
+    offset += PBUF_LINK_HLEN;
+    break;
+  case PBUF_RAW:
+    break;
+  default:
+    LWIP_ASSERT("pbuf_alloc: bad pbuf layer", 0);
+    return NULL;
+  }
+
+  switch (type) {
+  case PBUF_POOL:
+    /* allocate head of pbuf chain into p */
+      p = memp_malloc(MEMP_PBUF_POOL);
+    LWIP_DEBUGF(PBUF_DEBUG | LWIP_DBG_TRACE | 3, ("pbuf_alloc: allocated pbuf %p\n", (void *)p));
+    if (p == NULL) {
+      return NULL;
+    }
+    p->type = type;
+    p->next = NULL;
+
+    /* make the payload pointer point 'offset' bytes into pbuf data memory */
+    p->payload = LWIP_MEM_ALIGN((void *)((u8_t *)p + (SIZEOF_STRUCT_PBUF + offset)));
+    LWIP_ASSERT("pbuf_alloc: pbuf p->payload properly aligned",
+            ((mem_ptr_t)p->payload % MEM_ALIGNMENT) == 0);
+    /* the total length of the pbuf chain is the requested size */
+    p->tot_len = length;
+    /* set the length of the first pbuf in the chain */
+    p->len = LWIP_MIN(length, PBUF_POOL_BUFSIZE_ALIGNED - LWIP_MEM_ALIGN_SIZE(offset));
+    LWIP_ASSERT("check p->payload + p->len does not overflow pbuf",
+                ((u8_t*)p->payload + p->len <=
+                 (u8_t*)p + SIZEOF_STRUCT_PBUF + PBUF_POOL_BUFSIZE_ALIGNED));
+    /* set reference count (needed here in case we fail) */
+    p->ref = 1;
+
+    /* now allocate the tail of the pbuf chain */
+
+    /* remember first pbuf for linkage in next iteration */
+    r = p;
+    /* remaining length to be allocated */
+    rem_len = length - p->len;
+    /* any remaining pbufs to be allocated? */
+    while (rem_len > 0) {
+      q = memp_malloc(MEMP_PBUF_POOL);
+      if (q == NULL) {
+        /* free chain so far allocated */
+        pbuf_free(p);
+        /* bail out unsuccesfully */
+        return NULL;
+      }
+      q->type = type;
+      q->flags = 0;
+      q->next = NULL;
+      /* make previous pbuf point to this pbuf */
+      r->next = q;
+      /* set total length of this pbuf and next in chain */
+      LWIP_ASSERT("rem_len < max_u16_t", rem_len < 0xffff);
+      q->tot_len = (u16_t)rem_len;
+      /* this pbuf length is pool size, unless smaller sized tail */
+      q->len = LWIP_MIN((u16_t)rem_len, PBUF_POOL_BUFSIZE_ALIGNED);
+      q->payload = (void *)((u8_t *)q + SIZEOF_STRUCT_PBUF);
+      LWIP_ASSERT("pbuf_alloc: pbuf q->payload properly aligned",
+              ((mem_ptr_t)q->payload % MEM_ALIGNMENT) == 0);
+      LWIP_ASSERT("check p->payload + p->len does not overflow pbuf",
+                  ((u8_t*)p->payload + p->len <=
+                   (u8_t*)p + SIZEOF_STRUCT_PBUF + PBUF_POOL_BUFSIZE_ALIGNED));
+      q->ref = 1;
+      /* calculate remaining length to be allocated */
+      rem_len -= q->len;
+      /* remember this pbuf for linkage in next iteration */
+      r = q;
+    }
+    /* end of chain */
+    /*r->next = NULL;*/
+
+    break;
+  case PBUF_RAM:
+    /* If pbuf is to be allocated in RAM, allocate memory for it. */
+    p = (struct pbuf*)mem_malloc(LWIP_MEM_ALIGN_SIZE(SIZEOF_STRUCT_PBUF + offset) + LWIP_MEM_ALIGN_SIZE(length));
+    if (p == NULL) {
+      return NULL;
+    }
+    /* Set up internal structure of the pbuf. */
+    p->payload = LWIP_MEM_ALIGN((void *)((u8_t *)p + SIZEOF_STRUCT_PBUF + offset));
+    p->len = p->tot_len = length;
+    p->next = NULL;
+    p->type = type;
+
+    LWIP_ASSERT("pbuf_alloc: pbuf->payload properly aligned",
+           ((mem_ptr_t)p->payload % MEM_ALIGNMENT) == 0);
+    break;
+  /* pbuf references existing (non-volatile static constant) ROM payload? */
+  case PBUF_ROM:
+  /* pbuf references existing (externally allocated) RAM payload? */
+  case PBUF_REF:
+    /* only allocate memory for the pbuf structure */
+    p = memp_malloc(MEMP_PBUF);
+    if (p == NULL) {
+      LWIP_DEBUGF(PBUF_DEBUG | LWIP_DBG_TRACE | 2, ("pbuf_alloc: Could not allocate MEMP_PBUF for PBUF_%s.\n",
+                  (type == PBUF_ROM) ? "ROM" : "REF"));
+      return NULL;
+    }
+    /* caller must set this field properly, afterwards */
+    p->payload = NULL;
+    p->len = p->tot_len = length;
+    p->next = NULL;
+    p->type = type;
+    break;
+  default:
+    LWIP_ASSERT("pbuf_alloc: erroneous type", 0);
+    return NULL;
+  }
+  /* set reference count */
+  p->ref = 1;
+  /* set flags */
+  p->flags = 0;
+  LWIP_DEBUGF(PBUF_DEBUG | LWIP_DBG_TRACE | 3, ("pbuf_alloc(length=%"U16_F") == %p\n", length, (void *)p));
+  return p;
+}
+
+
+/**
+ * Shrink a pbuf chain to a desired length.
+ *
+ * @param p pbuf to shrink.
+ * @param new_len desired new length of pbuf chain
+ *
+ * Depending on the desired length, the first few pbufs in a chain might
+ * be skipped and left unchanged. The new last pbuf in the chain will be
+ * resized, and any remaining pbufs will be freed.
+ *
+ * @note If the pbuf is ROM/REF, only the ->tot_len and ->len fields are adjusted.
+ * @note May not be called on a packet queue.
+ *
+ * @note Despite its name, pbuf_realloc cannot grow the size of a pbuf (chain).
+ */
+void
+pbuf_realloc(struct pbuf *p, u16_t new_len)
+{
+  struct pbuf *q;
+  u16_t rem_len; /* remaining length */
+  s32_t grow;
+
+  LWIP_ASSERT("pbuf_realloc: sane p->type", p->type == PBUF_POOL ||
+              p->type == PBUF_ROM ||
+              p->type == PBUF_RAM ||
+              p->type == PBUF_REF);
+
+  /* desired length larger than current length? */
+  if (new_len >= p->tot_len) {
+    /* enlarging not yet supported */
+    return;
+  }
+
+  /* the pbuf chain grows by (new_len - p->tot_len) bytes
+   * (which may be negative in case of shrinking) */
+  grow = new_len - p->tot_len;
+
+  /* first, step over any pbufs that should remain in the chain */
+  rem_len = new_len;
+  q = p;
+  /* should this pbuf be kept? */
+  while (rem_len > q->len) {
+    /* decrease remaining length by pbuf length */
+    rem_len -= q->len;
+    /* decrease total length indicator */
+    LWIP_ASSERT("grow < max_u16_t", grow < 0xffff);
+    q->tot_len += (u16_t)grow;
+    /* proceed to next pbuf in chain */
+    q = q->next;
+  }
+  /* we have now reached the new last pbuf (in q) */
+  /* rem_len == desired length for pbuf q */
+
+  /* shrink allocated memory for PBUF_RAM */
+  /* (other types merely adjust their length fields */
+  if ((q->type == PBUF_RAM) && (rem_len != q->len)) {
+    /* reallocate and adjust the length of the pbuf that will be split */
+    q = mem_realloc(q, (u8_t *)q->payload - (u8_t *)q + rem_len);
+    LWIP_ASSERT("mem_realloc give q == NULL", q != NULL);
+  }
+  /* adjust length fields for new last pbuf */
+  q->len = rem_len;
+  q->tot_len = q->len;
+
+  /* any remaining pbufs in chain? */
+  if (q->next != NULL) {
+    /* free remaining pbufs in chain */
+    pbuf_free(q->next);
+  }
+  /* q is last packet in chain */
+  q->next = NULL;
+
+}
+
+/**
+ * Adjusts the payload pointer to hide or reveal headers in the payload.
+ *
+ * Adjusts the ->payload pointer so that space for a header
+ * (dis)appears in the pbuf payload.
+ *
+ * The ->payload, ->tot_len and ->len fields are adjusted.
+ *
+ * @param p pbuf to change the header size.
+ * @param header_size_increment Number of bytes to increment header size which
+ * increases the size of the pbuf. New space is on the front.
+ * (Using a negative value decreases the header size.)
+ * If hdr_size_inc is 0, this function does nothing and returns succesful.
+ *
+ * PBUF_ROM and PBUF_REF type buffers cannot have their sizes increased, so
+ * the call will fail. A check is made that the increase in header size does
+ * not move the payload pointer in front of the start of the buffer.
+ * @return non-zero on failure, zero on success.
+ *
+ */
+u8_t
+pbuf_header(struct pbuf *p, s16_t header_size_increment)
+{
+  u16_t type;
+  void *payload;
+  u16_t increment_magnitude;
+
+  LWIP_ASSERT("p != NULL", p != NULL);
+  if ((header_size_increment == 0) || (p == NULL))
+    return 0;
+  if (header_size_increment < 0){
+    increment_magnitude = -header_size_increment;
+    /* Check that we aren't going to move off the end of the pbuf */
+    LWIP_ERROR("increment_magnitude <= p->len", (increment_magnitude <= p->len), return 1;);
+  } else {
+    increment_magnitude = header_size_increment;
+#if 0
+    /* Can't assert these as some callers speculatively call
+         pbuf_header() to see if it's OK.  Will return 1 below instead. */
+    /* Check that we've got the correct type of pbuf to work with */
+    LWIP_ASSERT("p->type == PBUF_RAM || p->type == PBUF_POOL", 
+                p->type == PBUF_RAM || p->type == PBUF_POOL);
+    /* Check that we aren't going to move off the beginning of the pbuf */
+    LWIP_ASSERT("p->payload - increment_magnitude >= p + SIZEOF_STRUCT_PBUF",
+                (u8_t *)p->payload - increment_magnitude >= (u8_t *)p + SIZEOF_STRUCT_PBUF);
+#endif
+  }
+
+  type = p->type;
+  /* remember current payload pointer */
+  payload = p->payload;
+
+  /* pbuf types containing payloads? */
+  if (type == PBUF_RAM || type == PBUF_POOL) {
+    /* set new payload pointer */
+    p->payload = (u8_t *)p->payload - header_size_increment;
+    /* boundary check fails? */
+    if ((u8_t *)p->payload < (u8_t *)p + SIZEOF_STRUCT_PBUF) {
+      LWIP_DEBUGF( PBUF_DEBUG | 2, ("pbuf_header: failed as %p < %p (not enough space for new header size)\n",
+        (void *)p->payload,
+        (void *)(p + 1)));\
+      /* restore old payload pointer */
+      p->payload = payload;
+      /* bail out unsuccesfully */
+      return 1;
+    }
+  /* pbuf types refering to external payloads? */
+  } else if (type == PBUF_REF || type == PBUF_ROM) {
+    /* hide a header in the payload? */
+    if ((header_size_increment < 0) && (increment_magnitude <= p->len)) {
+      /* increase payload pointer */
+      p->payload = (u8_t *)p->payload - header_size_increment;
+    } else {
+      /* cannot expand payload to front (yet!)
+       * bail out unsuccesfully */
+      return 1;
+    }
+  }
+  else {
+    /* Unknown type */
+    LWIP_ASSERT("bad pbuf type", 0);
+    return 1;
+  }
+  /* modify pbuf length fields */
+  p->len += header_size_increment;
+  p->tot_len += header_size_increment;
+
+  LWIP_DEBUGF(PBUF_DEBUG, ("pbuf_header: old %p new %p (%"S16_F")\n",
+    (void *)payload, (void *)p->payload, header_size_increment));
+
+  return 0;
+}
+
+/**
+ * Dereference a pbuf chain or queue and deallocate any no-longer-used
+ * pbufs at the head of this chain or queue.
+ *
+ * Decrements the pbuf reference count. If it reaches zero, the pbuf is
+ * deallocated.
+ *
+ * For a pbuf chain, this is repeated for each pbuf in the chain,
+ * up to the first pbuf which has a non-zero reference count after
+ * decrementing. So, when all reference counts are one, the whole
+ * chain is free'd.
+ *
+ * @param p The pbuf (chain) to be dereferenced.
+ *
+ * @return the number of pbufs that were de-allocated
+ * from the head of the chain.
+ *
+ * @note MUST NOT be called on a packet queue (Not verified to work yet).
+ * @note the reference counter of a pbuf equals the number of pointers
+ * that refer to the pbuf (or into the pbuf).
+ *
+ * @internal examples:
+ *
+ * Assuming existing chains a->b->c with the following reference
+ * counts, calling pbuf_free(a) results in:
+ * 
+ * 1->2->3 becomes ...1->3
+ * 3->3->3 becomes 2->3->3
+ * 1->1->2 becomes ......1
+ * 2->1->1 becomes 1->1->1
+ * 1->1->1 becomes .......
+ *
+ */
+u8_t
+pbuf_free(struct pbuf *p)
+{
+  u16_t type;
+  struct pbuf *q;
+  u8_t count;
+
+  if (p == NULL) {
+    LWIP_ASSERT("p != NULL", p != NULL);
+    /* if assertions are disabled, proceed with debug output */
+    LWIP_DEBUGF(PBUF_DEBUG | LWIP_DBG_TRACE | 2, ("pbuf_free(p == NULL) was called.\n"));
+    return 0;
+  }
+  LWIP_DEBUGF(PBUF_DEBUG | LWIP_DBG_TRACE | 3, ("pbuf_free(%p)\n", (void *)p));
+
+  PERF_START;
+
+  LWIP_ASSERT("pbuf_free: sane type",
+    p->type == PBUF_RAM || p->type == PBUF_ROM ||
+    p->type == PBUF_REF || p->type == PBUF_POOL);
+
+  count = 0;
+  /* de-allocate all consecutive pbufs from the head of the chain that
+   * obtain a zero reference count after decrementing*/
+  while (p != NULL) {
+    u16_t ref;
+    SYS_ARCH_DECL_PROTECT(old_level);
+    /* Since decrementing ref cannot be guaranteed to be a single machine operation
+     * we must protect it. We put the new ref into a local variable to prevent
+     * further protection. */
+    SYS_ARCH_PROTECT(old_level);
+    /* all pbufs in a chain are referenced at least once */
+    LWIP_ASSERT("pbuf_free: p->ref > 0", p->ref > 0);
+    /* decrease reference count (number of pointers to pbuf) */
+    ref = --(p->ref);
+    SYS_ARCH_UNPROTECT(old_level);
+    /* this pbuf is no longer referenced to? */
+    if (ref == 0) {
+      /* remember next pbuf in chain for next iteration */
+      q = p->next;
+      LWIP_DEBUGF( PBUF_DEBUG | 2, ("pbuf_free: deallocating %p\n", (void *)p));
+      type = p->type;
+      /* is this a pbuf from the pool? */
+      if (type == PBUF_POOL) {
+        memp_free(MEMP_PBUF_POOL, p);
+      /* is this a ROM or RAM referencing pbuf? */
+      } else if (type == PBUF_ROM || type == PBUF_REF) {
+        memp_free(MEMP_PBUF, p);
+      /* type == PBUF_RAM */
+      } else {
+        mem_free(p);
+      }
+      count++;
+      /* proceed to next pbuf */
+      p = q;
+    /* p->ref > 0, this pbuf is still referenced to */
+    /* (and so the remaining pbufs in chain as well) */
+    } else {
+      LWIP_DEBUGF( PBUF_DEBUG | 2, ("pbuf_free: %p has ref %"U16_F", ending here.\n", (void *)p, ref));
+      /* stop walking through the chain */
+      p = NULL;
+    }
+  }
+  PERF_STOP("pbuf_free");
+  /* return number of de-allocated pbufs */
+  return count;
+}
+
+/**
+ * Count number of pbufs in a chain
+ *
+ * @param p first pbuf of chain
+ * @return the number of pbufs in a chain
+ */
+
+u8_t
+pbuf_clen(struct pbuf *p)
+{
+  u8_t len;
+
+  len = 0;
+  while (p != NULL) {
+    ++len;
+    p = p->next;
+  }
+  return len;
+}
+
+/**
+ * Increment the reference count of the pbuf.
+ *
+ * @param p pbuf to increase reference counter of
+ *
+ */
+void
+pbuf_ref(struct pbuf *p)
+{
+  SYS_ARCH_DECL_PROTECT(old_level);
+  /* pbuf given? */
+  if (p != NULL) {
+    SYS_ARCH_PROTECT(old_level);
+    ++(p->ref);
+    SYS_ARCH_UNPROTECT(old_level);
+  }
+}
+
+/**
+ * Concatenate two pbufs (each may be a pbuf chain) and take over
+ * the caller's reference of the tail pbuf.
+ * 
+ * @note The caller MAY NOT reference the tail pbuf afterwards.
+ * Use pbuf_chain() for that purpose.
+ * 
+ * @see pbuf_chain()
+ */
+
+void
+pbuf_cat(struct pbuf *h, struct pbuf *t)
+{
+  struct pbuf *p;
+
+  LWIP_ERROR("(h != NULL) && (t != NULL) (programmer violates API)",
+             ((h != NULL) && (t != NULL)), return;);
+
+  /* proceed to last pbuf of chain */
+  for (p = h; p->next != NULL; p = p->next) {
+    /* add total length of second chain to all totals of first chain */
+    p->tot_len += t->tot_len;
+  }
+  /* { p is last pbuf of first h chain, p->next == NULL } */
+  LWIP_ASSERT("p->tot_len == p->len (of last pbuf in chain)", p->tot_len == p->len);
+  LWIP_ASSERT("p->next == NULL", p->next == NULL);
+  /* add total length of second chain to last pbuf total of first chain */
+  p->tot_len += t->tot_len;
+  /* chain last pbuf of head (p) with first of tail (t) */
+  p->next = t;
+  /* p->next now references t, but the caller will drop its reference to t,
+   * so netto there is no change to the reference count of t.
+   */
+}
+
+/**
+ * Chain two pbufs (or pbuf chains) together.
+ * 
+ * The caller MUST call pbuf_free(t) once it has stopped
+ * using it. Use pbuf_cat() instead if you no longer use t.
+ * 
+ * @param h head pbuf (chain)
+ * @param t tail pbuf (chain)
+ * @note The pbufs MUST belong to the same packet.
+ * @note MAY NOT be called on a packet queue.
+ *
+ * The ->tot_len fields of all pbufs of the head chain are adjusted.
+ * The ->next field of the last pbuf of the head chain is adjusted.
+ * The ->ref field of the first pbuf of the tail chain is adjusted.
+ *
+ */
+void
+pbuf_chain(struct pbuf *h, struct pbuf *t)
+{
+  pbuf_cat(h, t);
+  /* t is now referenced by h */
+  pbuf_ref(t);
+  LWIP_DEBUGF(PBUF_DEBUG | LWIP_DBG_FRESH | 2, ("pbuf_chain: %p references %p\n", (void *)h, (void *)t));
+}
+
+/**
+ * Dechains the first pbuf from its succeeding pbufs in the chain.
+ *
+ * Makes p->tot_len field equal to p->len.
+ * @param p pbuf to dechain
+ * @return remainder of the pbuf chain, or NULL if it was de-allocated.
+ * @note May not be called on a packet queue.
+ */
+struct pbuf *
+pbuf_dechain(struct pbuf *p)
+{
+  struct pbuf *q;
+  u8_t tail_gone = 1;
+  /* tail */
+  q = p->next;
+  /* pbuf has successor in chain? */
+  if (q != NULL) {
+    /* assert tot_len invariant: (p->tot_len == p->len + (p->next? p->next->tot_len: 0) */
+    LWIP_ASSERT("p->tot_len == p->len + q->tot_len", q->tot_len == p->tot_len - p->len);
+    /* enforce invariant if assertion is disabled */
+    q->tot_len = p->tot_len - p->len;
+    /* decouple pbuf from remainder */
+    p->next = NULL;
+    /* total length of pbuf p is its own length only */
+    p->tot_len = p->len;
+    /* q is no longer referenced by p, free it */
+    LWIP_DEBUGF(PBUF_DEBUG | LWIP_DBG_STATE, ("pbuf_dechain: unreferencing %p\n", (void *)q));
+    tail_gone = pbuf_free(q);
+    if (tail_gone > 0) {
+      LWIP_DEBUGF(PBUF_DEBUG | LWIP_DBG_STATE,
+                  ("pbuf_dechain: deallocated %p (as it is no longer referenced)\n", (void *)q));
+    }
+    /* return remaining tail or NULL if deallocated */
+  }
+  /* assert tot_len invariant: (p->tot_len == p->len + (p->next? p->next->tot_len: 0) */
+  LWIP_ASSERT("p->tot_len == p->len", p->tot_len == p->len);
+  return ((tail_gone > 0) ? NULL : q);
+}
+
+/**
+ *
+ * Create PBUF_RAM copies of pbufs.
+ *
+ * Used to queue packets on behalf of the lwIP stack, such as
+ * ARP based queueing.
+ *
+ * @note You MUST explicitly use p = pbuf_take(p);
+ *
+ * @note Only one packet is copied, no packet queue!
+ *
+ * @param p_to pbuf source of the copy
+ * @param p_from pbuf destination of the copy
+ *
+ * @return ERR_OK if pbuf was copied
+ *         ERR_ARG if one of the pbufs is NULL or p_to is not big
+ *                 enough to hold p_from
+ */
+err_t
+pbuf_copy(struct pbuf *p_to, struct pbuf *p_from)
+{
+  u16_t offset_to=0, offset_from=0, len;
+
+  LWIP_DEBUGF(PBUF_DEBUG | LWIP_DBG_TRACE | 3, ("pbuf_copy(%p, %p)\n",
+    (void*)p_to, (void*)p_from));
+
+  /* is the target big enough to hold the source? */
+  LWIP_ERROR("pbuf_copy: target not big enough to hold source", ((p_to != NULL) &&
+             (p_from != NULL) && (p_to->tot_len >= p_from->tot_len)), return ERR_ARG;);
+
+  /* iterate through pbuf chain */
+  do
+  {
+    LWIP_ASSERT("p_to != NULL", p_to != NULL);
+    /* copy one part of the original chain */
+    if ((p_to->len - offset_to) >= (p_from->len - offset_from)) {
+      /* complete current p_from fits into current p_to */
+      len = p_from->len - offset_from;
+    } else {
+      /* current p_from does not fit into current p_to */
+      len = p_to->len - offset_to;
+    }
+    MEMCPY((u8_t*)p_to->payload + offset_to, (u8_t*)p_from->payload + offset_from, len);
+    offset_to += len;
+    offset_from += len;
+    LWIP_ASSERT("offset_to <= p_to->len", offset_to <= p_to->len);
+    if (offset_to == p_to->len) {
+      /* on to next p_to (if any) */
+      offset_to = 0;
+      p_to = p_to->next;
+    }
+    LWIP_ASSERT("offset_from <= p_from->len", offset_from <= p_from->len);
+    if (offset_from >= p_from->len) {
+      /* on to next p_from (if any) */
+      offset_from = 0;
+      p_from = p_from->next;
+    }
+
+    if((p_from != NULL) && (p_from->len == p_from->tot_len)) {
+      /* don't copy more than one packet! */
+      LWIP_ERROR("pbuf_copy() does not allow packet queues!\n",
+                 (p_from->next == NULL), return ERR_VAL;);
+    }
+    if((p_to != NULL) && (p_to->len == p_to->tot_len)) {
+      /* don't copy more than one packet! */
+      LWIP_ERROR("pbuf_copy() does not allow packet queues!\n",
+                  (p_to->next == NULL), return ERR_VAL;);
+    }
+  } while (p_from);
+  LWIP_DEBUGF(PBUF_DEBUG | LWIP_DBG_TRACE | 1, ("pbuf_copy: end of chain reached.\n"));
+  return ERR_OK;
+}
+
+/**
+ * Copy (part of) the contents of a packet buffer
+ * to an application supplied buffer.
+ *
+ * @param buf the pbuf from which to copy data
+ * @param dataptr the application supplied buffer
+ * @param len length of data to copy (dataptr must be big enough)
+ * @param offset offset into the packet buffer from where to begin copying len bytes
+ */
+u16_t
+pbuf_copy_partial(struct pbuf *buf, void *dataptr, u16_t len, u16_t offset)
+{
+  struct pbuf *p;
+  u16_t left;
+  u16_t buf_copy_len;
+  u16_t copied_total = 0;
+
+  LWIP_ERROR("netbuf_copy_partial: invalid buf", (buf != NULL), return 0;);
+  LWIP_ERROR("netbuf_copy_partial: invalid dataptr", (dataptr != NULL), return 0;);
+
+  left = 0;
+
+  if((buf == NULL) || (dataptr == NULL)) {
+    return 0;
+  }
+
+  /* Note some systems use byte copy if dataptr or one of the pbuf payload pointers are unaligned. */
+  for(p = buf; len != 0 && p != NULL; p = p->next) {
+    if ((offset != 0) && (offset >= p->len)) {
+      /* don't copy from this buffer -> on to the next */
+      offset -= p->len;
+    } else {
+      /* copy from this buffer. maybe only partially. */
+      buf_copy_len = p->len - offset;
+      if (buf_copy_len > len)
+          buf_copy_len = len;
+      /* copy the necessary parts of the buffer */
+      MEMCPY(&((char*)dataptr)[left], &((char*)p->payload)[offset], buf_copy_len);
+      copied_total += buf_copy_len;
+      left += buf_copy_len;
+      len -= buf_copy_len;
+      offset = 0;
+    }
+  }
+  return copied_total;
+}