netmap: Reinstate and update netmap plugin
[vpp.git] / src / plugins / netmap / net_netmap.h
diff --git a/src/plugins/netmap/net_netmap.h b/src/plugins/netmap/net_netmap.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..ecccedd
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,650 @@
+/*
+ * Copyright (C) 2011-2014 Matteo Landi, Luigi Rizzo. 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.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``S 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 OR CONTRIBUTORS 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.
+ */
+
+/*
+ * $FreeBSD: head/sys/net/netmap.h 251139 2013-05-30 14:07:14Z luigi $
+ *
+ * Definitions of constants and the structures used by the netmap
+ * framework, for the part visible to both kernel and userspace.
+ * Detailed info on netmap is available with "man netmap" or at
+ *
+ *     http://info.iet.unipi.it/~luigi/netmap/
+ *
+ * This API is also used to communicate with the VALE software switch
+ */
+
+#ifndef _NET_NETMAP_H_
+#define _NET_NETMAP_H_
+
+#define NETMAP_API 14 /* current API version */
+
+#define NETMAP_MIN_API 14 /* min and max versions accepted */
+#define NETMAP_MAX_API 15
+/*
+ * Some fields should be cache-aligned to reduce contention.
+ * The alignment is architecture and OS dependent, but rather than
+ * digging into OS headers to find the exact value we use an estimate
+ * that should cover most architectures.
+ */
+#define NM_CACHE_ALIGN 128
+
+/*
+ * --- Netmap data structures ---
+ *
+ * The userspace data structures used by netmap are shown below.
+ * They are allocated by the kernel and mmap()ed by userspace threads.
+ * Pointers are implemented as memory offsets or indexes,
+ * so that they can be easily dereferenced in kernel and userspace.
+
+   KERNEL (opaque, obviously)
+
+  ====================================================================
+                                         |
+   USERSPACE                             |      struct netmap_ring
+                                         +---->+---------------+
+                                             / | head,cur,tail |
+   struct netmap_if (nifp, 1 per fd)        /  | buf_ofs       |
+    +---------------+                      /   | other fields  |
+    | ni_tx_rings   |                     /    +===============+
+    | ni_rx_rings   |                    /     | buf_idx, len  | slot[0]
+    |               |                   /      | flags, ptr    |
+    |               |                  /       +---------------+
+    +===============+                 /        | buf_idx, len  | slot[1]
+    | txring_ofs[0] | (rel.to nifp)--'         | flags, ptr    |
+    | txring_ofs[1] |                          +---------------+
+     (tx+1 entries)                           (num_slots entries)
+    | txring_ofs[t] |                          | buf_idx, len  | slot[n-1]
+    +---------------+                          | flags, ptr    |
+    | rxring_ofs[0] |                          +---------------+
+    | rxring_ofs[1] |
+     (rx+1 entries)
+    | rxring_ofs[r] |
+    +---------------+
+
+ * For each "interface" (NIC, host stack, PIPE, VALE switch port) bound to
+ * a file descriptor, the mmap()ed region contains a (logically readonly)
+ * struct netmap_if pointing to struct netmap_ring's.
+ *
+ * There is one netmap_ring per physical NIC ring, plus one tx/rx ring
+ * pair attached to the host stack (this pair is unused for non-NIC ports).
+ *
+ * All physical/host stack ports share the same memory region,
+ * so that zero-copy can be implemented between them.
+ * VALE switch ports instead have separate memory regions.
+ *
+ * The netmap_ring is the userspace-visible replica of the NIC ring.
+ * Each slot has the index of a buffer (MTU-sized and residing in the
+ * mmapped region), its length and some flags. An extra 64-bit pointer
+ * is provided for user-supplied buffers in the tx path.
+ *
+ * In user space, the buffer address is computed as
+ *     (char *)ring + buf_ofs + index * NETMAP_BUF_SIZE
+ *
+ * Added in NETMAP_API 11:
+ *
+ * + NIOCREGIF can request the allocation of extra spare buffers from
+ *   the same memory pool. The desired number of buffers must be in
+ *   nr_arg3. The ioctl may return fewer buffers, depending on memory
+ *   availability. nr_arg3 will return the actual value, and, once
+ *   mapped, nifp->ni_bufs_head will be the index of the first buffer.
+ *
+ *   The buffers are linked to each other using the first uint32_t
+ *   as the index. On close, ni_bufs_head must point to the list of
+ *   buffers to be released.
+ *
+ * + NIOCREGIF can request space for extra rings (and buffers)
+ *   allocated in the same memory space. The number of extra rings
+ *   is in nr_arg1, and is advisory. This is a no-op on NICs where
+ *   the size of the memory space is fixed.
+ *
+ * + NIOCREGIF can attach to PIPE rings sharing the same memory
+ *   space with a parent device. The ifname indicates the parent device,
+ *   which must already exist. Flags in nr_flags indicate if we want to
+ *   bind the master or slave side, the index (from nr_ringid)
+ *   is just a cookie and does not need to be sequential.
+ *
+ * + NIOCREGIF can also attach to 'monitor' rings that replicate
+ *   the content of specific rings, also from the same memory space.
+ *
+ *   Extra flags in nr_flags support the above functions.
+ *   Application libraries may use the following naming scheme:
+ *     netmap:foo                      all NIC ring pairs
+ *     netmap:foo^                     only host ring pair
+ *     netmap:foo+                     all NIC ring + host ring pairs
+ *     netmap:foo-k                    the k-th NIC ring pair
+ *     netmap:foo{k                    PIPE ring pair k, master side
+ *     netmap:foo}k                    PIPE ring pair k, slave side
+ */
+
+/*
+ * struct netmap_slot is a buffer descriptor
+ */
+struct netmap_slot {
+       uint32_t buf_idx;       /* buffer index */
+       uint16_t len;           /* length for this slot */
+       uint16_t flags;         /* buf changed, etc. */
+       uint64_t ptr;           /* pointer for indirect buffers */
+};
+
+/*
+ * The following flags control how the slot is used
+ */
+
+#define        NS_BUF_CHANGED  0x0001  /* buf_idx changed */
+       /*
+        * must be set whenever buf_idx is changed (as it might be
+        * necessary to recompute the physical address and mapping)
+        *
+        * It is also set by the kernel whenever the buf_idx is
+        * changed internally (e.g., by pipes). Applications may
+        * use this information to know when they can reuse the
+        * contents of previously prepared buffers.
+        */
+
+#define        NS_REPORT       0x0002  /* ask the hardware to report results */
+       /*
+        * Request notification when slot is used by the hardware.
+        * Normally transmit completions are handled lazily and
+        * may be unreported. This flag lets us know when a slot
+        * has been sent (e.g. to terminate the sender).
+        */
+
+#define        NS_FORWARD      0x0004  /* pass packet 'forward' */
+       /*
+        * (Only for physical ports, rx rings with NR_FORWARD set).
+        * Slot released to the kernel (i.e. before ring->head) with
+        * this flag set are passed to the peer ring (host/NIC),
+        * thus restoring the host-NIC connection for these slots.
+        * This supports efficient traffic monitoring or firewalling.
+        */
+
+#define        NS_NO_LEARN     0x0008  /* disable bridge learning */
+       /*
+        * On a VALE switch, do not 'learn' the source port for
+        * this buffer.
+        */
+
+#define        NS_INDIRECT     0x0010  /* userspace buffer */
+       /*
+        * (VALE tx rings only) data is in a userspace buffer,
+        * whose address is in the 'ptr' field in the slot.
+        */
+
+#define        NS_MOREFRAG     0x0020  /* packet has more fragments */
+       /*
+        * (VALE ports only)
+        * Set on all but the last slot of a multi-segment packet.
+        * The 'len' field refers to the individual fragment.
+        */
+
+#define        NS_PORT_SHIFT   8
+#define        NS_PORT_MASK    (0xff << NS_PORT_SHIFT)
+       /*
+        * The high 8 bits of the flag, if not zero, indicate the
+        * destination port for the VALE switch, overriding
+        * the lookup table.
+        */
+
+#define        NS_RFRAGS(_slot)        ( ((_slot)->flags >> 8) & 0xff)
+       /*
+        * (VALE rx rings only) the high 8 bits
+        *  are the number of fragments.
+        */
+
+
+/*
+ * struct netmap_ring
+ *
+ * Netmap representation of a TX or RX ring (also known as "queue").
+ * This is a queue implemented as a fixed-size circular array.
+ * At the software level the important fields are: head, cur, tail.
+ *
+ * In TX rings:
+ *
+ *     head    first slot available for transmission.
+ *     cur     wakeup point. select() and poll() will unblock
+ *             when 'tail' moves past 'cur'
+ *     tail    (readonly) first slot reserved to the kernel
+ *
+ *     [head .. tail-1] can be used for new packets to send;
+ *     'head' and 'cur' must be incremented as slots are filled
+ *         with new packets to be sent;
+ *     'cur' can be moved further ahead if we need more space
+ *     for new transmissions. XXX todo (2014-03-12)
+ *
+ * In RX rings:
+ *
+ *     head    first valid received packet
+ *     cur     wakeup point. select() and poll() will unblock
+ *             when 'tail' moves past 'cur'
+ *     tail    (readonly) first slot reserved to the kernel
+ *
+ *     [head .. tail-1] contain received packets;
+ *     'head' and 'cur' must be incremented as slots are consumed
+ *             and can be returned to the kernel;
+ *     'cur' can be moved further ahead if we want to wait for
+ *             new packets without returning the previous ones.
+ *
+ * DATA OWNERSHIP/LOCKING:
+ *     The netmap_ring, and all slots and buffers in the range
+ *     [head .. tail-1] are owned by the user program;
+ *     the kernel only accesses them during a netmap system call
+ *     and in the user thread context.
+ *
+ *     Other slots and buffers are reserved for use by the kernel
+ */
+struct netmap_ring {
+       /*
+        * buf_ofs is meant to be used through macros.
+        * It contains the offset of the buffer region from this
+        * descriptor.
+        */
+       const int64_t   buf_ofs;
+       const uint32_t  num_slots;      /* number of slots in the ring. */
+       const uint32_t  nr_buf_size;
+       const uint16_t  ringid;
+       const uint16_t  dir;            /* 0: tx, 1: rx */
+
+       uint32_t        head;           /* (u) first user slot */
+       uint32_t        cur;            /* (u) wakeup point */
+       uint32_t        tail;           /* (k) first kernel slot */
+
+       uint32_t        flags;
+
+       struct timeval  ts;             /* (k) time of last *sync() */
+
+       /* opaque room for a mutex or similar object */
+#if !defined(_WIN32) || defined(__CYGWIN__)
+       uint8_t __attribute__((__aligned__(NM_CACHE_ALIGN))) sem[128];
+#else
+       uint8_t __declspec(align(NM_CACHE_ALIGN)) sem[128];
+#endif
+
+       /* the slots follow. This struct has variable size */
+       struct netmap_slot slot[0];     /* array of slots. */
+};
+
+
+/*
+ * RING FLAGS
+ */
+#define        NR_TIMESTAMP    0x0002          /* set timestamp on *sync() */
+       /*
+        * updates the 'ts' field on each netmap syscall. This saves
+        * saves a separate gettimeofday(), and is not much worse than
+        * software timestamps generated in the interrupt handler.
+        */
+
+#define        NR_FORWARD      0x0004          /* enable NS_FORWARD for ring */
+       /*
+        * Enables the NS_FORWARD slot flag for the ring.
+        */
+
+
+/*
+ * Netmap representation of an interface and its queue(s).
+ * This is initialized by the kernel when binding a file
+ * descriptor to a port, and should be considered as readonly
+ * by user programs. The kernel never uses it.
+ *
+ * There is one netmap_if for each file descriptor on which we want
+ * to select/poll.
+ * select/poll operates on one or all pairs depending on the value of
+ * nmr_queueid passed on the ioctl.
+ */
+struct netmap_if {
+       char            ni_name[IFNAMSIZ]; /* name of the interface. */
+       const uint32_t  ni_version;     /* API version, currently unused */
+       const uint32_t  ni_flags;       /* properties */
+#define        NI_PRIV_MEM     0x1             /* private memory region */
+
+       /*
+        * The number of packet rings available in netmap mode.
+        * Physical NICs can have different numbers of tx and rx rings.
+        * Physical NICs also have a 'host' ring pair.
+        * Additionally, clients can request additional ring pairs to
+        * be used for internal communication.
+        */
+       const uint32_t  ni_tx_rings;    /* number of HW tx rings */
+       const uint32_t  ni_rx_rings;    /* number of HW rx rings */
+
+       uint32_t        ni_bufs_head;   /* head index for extra bufs */
+       uint32_t        ni_spare1[5];
+       /*
+        * The following array contains the offset of each netmap ring
+        * from this structure, in the following order:
+        * NIC tx rings (ni_tx_rings); host tx ring (1); extra tx rings;
+        * NIC rx rings (ni_rx_rings); host tx ring (1); extra rx rings.
+        *
+        * The area is filled up by the kernel on NIOCREGIF,
+        * and then only read by userspace code.
+        */
+       const ssize_t   ring_ofs[0];
+};
+
+
+#ifndef NIOCREGIF
+/*
+ * ioctl names and related fields
+ *
+ * NIOCTXSYNC, NIOCRXSYNC synchronize tx or rx queues,
+ *     whose identity is set in NIOCREGIF through nr_ringid.
+ *     These are non blocking and take no argument.
+ *
+ * NIOCGINFO takes a struct ifreq, the interface name is the input,
+ *     the outputs are number of queues and number of descriptor
+ *     for each queue (useful to set number of threads etc.).
+ *     The info returned is only advisory and may change before
+ *     the interface is bound to a file descriptor.
+ *
+ * NIOCREGIF takes an interface name within a struct nmre,
+ *     and activates netmap mode on the interface (if possible).
+ *
+ * The argument to NIOCGINFO/NIOCREGIF overlays struct ifreq so we
+ * can pass it down to other NIC-related ioctls.
+ *
+ * The actual argument (struct nmreq) has a number of options to request
+ * different functions.
+ * The following are used in NIOCREGIF when nr_cmd == 0:
+ *
+ * nr_name     (in)
+ *     The name of the port (em0, valeXXX:YYY, etc.)
+ *     limited to IFNAMSIZ for backward compatibility.
+ *
+ * nr_version  (in/out)
+ *     Must match NETMAP_API as used in the kernel, error otherwise.
+ *     Always returns the desired value on output.
+ *
+ * nr_tx_slots, nr_tx_slots, nr_tx_rings, nr_rx_rings (in/out)
+ *     On input, non-zero values may be used to reconfigure the port
+ *     according to the requested values, but this is not guaranteed.
+ *     On output the actual values in use are reported.
+ *
+ * nr_ringid (in)
+ *     Indicates how rings should be bound to the file descriptors.
+ *     If nr_flags != 0, then the low bits (in NETMAP_RING_MASK)
+ *     are used to indicate the ring number, and nr_flags specifies
+ *     the actual rings to bind. NETMAP_NO_TX_POLL is unaffected.
+ *
+ *     NOTE: THE FOLLOWING (nr_flags == 0) IS DEPRECATED:
+ *     If nr_flags == 0, NETMAP_HW_RING and NETMAP_SW_RING control
+ *     the binding as follows:
+ *     0 (default)                     binds all physical rings
+ *     NETMAP_HW_RING | ring number    binds a single ring pair
+ *     NETMAP_SW_RING                  binds only the host tx/rx rings
+ *
+ *     NETMAP_NO_TX_POLL can be OR-ed to make select()/poll() push
+ *             packets on tx rings only if POLLOUT is set.
+ *             The default is to push any pending packet.
+ *
+ *     NETMAP_DO_RX_POLL can be OR-ed to make select()/poll() release
+ *             packets on rx rings also when POLLIN is NOT set.
+ *             The default is to touch the rx ring only with POLLIN.
+ *             Note that this is the opposite of TX because it
+ *             reflects the common usage.
+ *
+ *     NOTE: NETMAP_PRIV_MEM IS DEPRECATED, use nr_arg2 instead.
+ *     NETMAP_PRIV_MEM is set on return for ports that do not use
+ *             the global memory allocator.
+ *             This information is not significant and applications
+ *             should look at the region id in nr_arg2
+ *
+ * nr_flags    is the recommended mode to indicate which rings should
+ *             be bound to a file descriptor. Values are NR_REG_*
+ *
+ * nr_arg1 (in)        The number of extra rings to be reserved.
+ *             Especially when allocating a VALE port the system only
+ *             allocates the amount of memory needed for the port.
+ *             If more shared memory rings are desired (e.g. for pipes),
+ *             the first invocation for the same basename/allocator
+ *             should specify a suitable number. Memory cannot be
+ *             extended after the first allocation without closing
+ *             all ports on the same region.
+ *
+ * nr_arg2 (in/out) The identity of the memory region used.
+ *             On input, 0 means the system decides autonomously,
+ *             other values may try to select a specific region.
+ *             On return the actual value is reported.
+ *             Region '1' is the global allocator, normally shared
+ *             by all interfaces. Other values are private regions.
+ *             If two ports the same region zero-copy is possible.
+ *
+ * nr_arg3 (in/out)    number of extra buffers to be allocated.
+ *
+ *
+ *
+ * nr_cmd (in) if non-zero indicates a special command:
+ *     NETMAP_BDG_ATTACH        and nr_name = vale*:ifname
+ *             attaches the NIC to the switch; nr_ringid specifies
+ *             which rings to use. Used by vale-ctl -a ...
+ *         nr_arg1 = NETMAP_BDG_HOST also attaches the host port
+ *             as in vale-ctl -h ...
+ *
+ *     NETMAP_BDG_DETACH       and nr_name = vale*:ifname
+ *             disconnects a previously attached NIC.
+ *             Used by vale-ctl -d ...
+ *
+ *     NETMAP_BDG_LIST
+ *             list the configuration of VALE switches.
+ *
+ *     NETMAP_BDG_VNET_HDR
+ *             Set the virtio-net header length used by the client
+ *             of a VALE switch port.
+ *
+ *     NETMAP_BDG_NEWIF
+ *             create a persistent VALE port with name nr_name.
+ *             Used by vale-ctl -n ...
+ *
+ *     NETMAP_BDG_DELIF
+ *             delete a persistent VALE port. Used by vale-ctl -d ...
+ *
+ * nr_arg1, nr_arg2, nr_arg3  (in/out)         command specific
+ *
+ *
+ *
+ */
+
+
+/*
+ * struct nmreq overlays a struct ifreq (just the name)
+ */
+struct nmreq {
+       char            nr_name[IFNAMSIZ];
+       uint32_t        nr_version;     /* API version */
+       uint32_t        nr_offset;      /* nifp offset in the shared region */
+       uint32_t        nr_memsize;     /* size of the shared region */
+       uint32_t        nr_tx_slots;    /* slots in tx rings */
+       uint32_t        nr_rx_slots;    /* slots in rx rings */
+       uint16_t        nr_tx_rings;    /* number of tx rings */
+       uint16_t        nr_rx_rings;    /* number of rx rings */
+
+       uint16_t        nr_ringid;      /* ring(s) we care about */
+#define NETMAP_HW_RING         0x4000  /* single NIC ring pair */
+#define NETMAP_SW_RING         0x2000  /* only host ring pair */
+
+#define NETMAP_RING_MASK       0x0fff  /* the ring number */
+
+#define NETMAP_NO_TX_POLL      0x1000  /* no automatic txsync on poll */
+
+#define NETMAP_DO_RX_POLL      0x8000  /* DO automatic rxsync on poll */
+
+       uint16_t        nr_cmd;
+#define NETMAP_BDG_ATTACH      1       /* attach the NIC */
+#define NETMAP_BDG_DETACH      2       /* detach the NIC */
+#define NETMAP_BDG_REGOPS      3       /* register bridge callbacks */
+#define NETMAP_BDG_LIST                4       /* get bridge's info */
+#define NETMAP_BDG_VNET_HDR     5       /* set the port virtio-net-hdr length */
+#define NETMAP_BDG_OFFSET      NETMAP_BDG_VNET_HDR     /* deprecated alias */
+#define NETMAP_BDG_NEWIF       6       /* create a virtual port */
+#define NETMAP_BDG_DELIF       7       /* destroy a virtual port */
+#define NETMAP_PT_HOST_CREATE  8       /* create ptnetmap kthreads */
+#define NETMAP_PT_HOST_DELETE  9       /* delete ptnetmap kthreads */
+#define NETMAP_BDG_POLLING_ON  10      /* delete polling kthread */
+#define NETMAP_BDG_POLLING_OFF 11      /* delete polling kthread */
+#define NETMAP_VNET_HDR_GET    12      /* get the port virtio-net-hdr length */
+       uint16_t        nr_arg1;        /* reserve extra rings in NIOCREGIF */
+#define NETMAP_BDG_HOST                1       /* attach the host stack on ATTACH */
+
+       uint16_t        nr_arg2;
+       uint32_t        nr_arg3;        /* req. extra buffers in NIOCREGIF */
+       uint32_t        nr_flags;
+       /* various modes, extends nr_ringid */
+       uint32_t        spare2[1];
+};
+
+#define NR_REG_MASK            0xf /* values for nr_flags */
+enum { NR_REG_DEFAULT  = 0,    /* backward compat, should not be used. */
+       NR_REG_ALL_NIC  = 1,
+       NR_REG_SW       = 2,
+       NR_REG_NIC_SW   = 3,
+       NR_REG_ONE_NIC  = 4,
+       NR_REG_PIPE_MASTER = 5,
+       NR_REG_PIPE_SLAVE = 6,
+};
+/* monitor uses the NR_REG to select the rings to monitor */
+#define NR_MONITOR_TX  0x100
+#define NR_MONITOR_RX  0x200
+#define NR_ZCOPY_MON   0x400
+/* request exclusive access to the selected rings */
+#define NR_EXCLUSIVE   0x800
+/* request ptnetmap host support */
+#define NR_PASSTHROUGH_HOST    NR_PTNETMAP_HOST /* deprecated */
+#define NR_PTNETMAP_HOST       0x1000
+#define NR_RX_RINGS_ONLY       0x2000
+#define NR_TX_RINGS_ONLY       0x4000
+/* Applications set this flag if they are able to deal with virtio-net headers,
+ * that is send/receive frames that start with a virtio-net header.
+ * If not set, NIOCREGIF will fail with netmap ports that require applications
+ * to use those headers. If the flag is set, the application can use the
+ * NETMAP_VNET_HDR_GET command to figure out the header length. */
+#define NR_ACCEPT_VNET_HDR     0x8000
+
+
+/*
+ * Windows does not have _IOWR(). _IO(), _IOW() and _IOR() are defined
+ * in ws2def.h but not sure if they are in the form we need.
+ * XXX so we redefine them
+ * in a convenient way to use for DeviceIoControl signatures
+ */
+#ifdef _WIN32
+#undef _IO     // ws2def.h
+#define _WIN_NM_IOCTL_TYPE 40000
+#define _IO(_c, _n)    CTL_CODE(_WIN_NM_IOCTL_TYPE, ((_n) + 0x800) , \
+               METHOD_BUFFERED, FILE_ANY_ACCESS  )
+#define _IO_direct(_c, _n)     CTL_CODE(_WIN_NM_IOCTL_TYPE, ((_n) + 0x800) , \
+               METHOD_OUT_DIRECT, FILE_ANY_ACCESS  )
+
+#define _IOWR(_c, _n, _s)      _IO(_c, _n)
+
+/* We havesome internal sysctl in addition to the externally visible ones */
+#define NETMAP_MMAP _IO_direct('i', 160)       // note METHOD_OUT_DIRECT
+#define NETMAP_POLL _IO('i', 162)
+
+/* and also two setsockopt for sysctl emulation */
+#define NETMAP_SETSOCKOPT _IO('i', 140)
+#define NETMAP_GETSOCKOPT _IO('i', 141)
+
+
+//These linknames are for the Netmap Core Driver
+#define NETMAP_NT_DEVICE_NAME                  L"\\Device\\NETMAP"
+#define NETMAP_DOS_DEVICE_NAME                 L"\\DosDevices\\netmap"
+
+//Definition of a structure used to pass a virtual address within an IOCTL
+typedef struct _MEMORY_ENTRY {
+       PVOID       pUsermodeVirtualAddress;
+} MEMORY_ENTRY, *PMEMORY_ENTRY;
+
+typedef struct _POLL_REQUEST_DATA {
+       int events;
+       int timeout;
+       int revents;
+} POLL_REQUEST_DATA;
+
+#endif /* _WIN32 */
+
+/*
+ * FreeBSD uses the size value embedded in the _IOWR to determine
+ * how much to copy in/out. So we need it to match the actual
+ * data structure we pass. We put some spares in the structure
+ * to ease compatibility with other versions
+ */
+#define NIOCGINFO      _IOWR('i', 145, struct nmreq) /* return IF info */
+#define NIOCREGIF      _IOWR('i', 146, struct nmreq) /* interface register */
+#define NIOCTXSYNC     _IO('i', 148) /* sync tx queues */
+#define NIOCRXSYNC     _IO('i', 149) /* sync rx queues */
+#define NIOCCONFIG     _IOWR('i',150, struct nm_ifreq) /* for ext. modules */
+#endif /* !NIOCREGIF */
+
+
+/*
+ * Helper functions for kernel and userspace
+ */
+
+/*
+ * check if space is available in the ring.
+ */
+static inline int
+nm_ring_empty(struct netmap_ring *ring)
+{
+       return (ring->cur == ring->tail);
+}
+
+/*
+ * Opaque structure that is passed to an external kernel
+ * module via ioctl(fd, NIOCCONFIG, req) for a user-owned
+ * bridge port (at this point ephemeral VALE interface).
+ */
+#define NM_IFRDATA_LEN 256
+struct nm_ifreq {
+       char nifr_name[IFNAMSIZ];
+       char data[NM_IFRDATA_LEN];
+};
+
+/*
+ * netmap kernel thread configuration
+ */
+/* bhyve/vmm.ko MSIX parameters for IOCTL */
+struct ptn_vmm_ioctl_msix {
+       uint64_t        msg;
+       uint64_t        addr;
+};
+
+/* IOCTL parameters */
+struct nm_kth_ioctl {
+       u_long                          com;
+       /* TODO: use union */
+       union {
+               struct ptn_vmm_ioctl_msix msix;
+       } data;
+};
+
+/* Configuration of a ptnetmap ring */
+struct ptnet_ring_cfg {
+       uint64_t ioeventfd;             /* eventfd in linux, tsleep() parameter in FreeBSD */
+       uint64_t irqfd;                 /* eventfd in linux, ioctl fd in FreeBSD */
+       struct nm_kth_ioctl ioctl;      /* ioctl parameter to send irq (only used in bhyve/FreeBSD) */
+};
+#endif /* _NET_NETMAP_H_ */