Typos. A bunch of typos I've been collecting.
[vpp.git] / src / vlib / buffer.c
index ea4960e..21e9102 100644 (file)
  * Allocate/free network buffers.
  */
 
+#include <vppinfra/linux/sysfs.h>
 #include <vlib/vlib.h>
+#include <vlib/unix/unix.h>
+#include <vpp/stats/stat_segment.h>
+
+#define VLIB_BUFFER_DEFAULT_BUFFERS_PER_NUMA 16384
+#define VLIB_BUFFER_DEFAULT_BUFFERS_PER_NUMA_UNPRIV 8192
+
+#ifdef CLIB_HAVE_VEC128
+/* Assumptions by vlib_buffer_free_inline: */
+STATIC_ASSERT_FITS_IN (vlib_buffer_t, flags, 16);
+STATIC_ASSERT_FITS_IN (vlib_buffer_t, ref_count, 16);
+STATIC_ASSERT_FITS_IN (vlib_buffer_t, buffer_pool_index, 16);
+#endif
+
+/* Make sure that buffer template size is not accidentally changed */
+STATIC_ASSERT_OFFSET_OF (vlib_buffer_t, template_end, 64);
+
+u16 __vlib_buffer_external_hdr_size = 0;
+
+static void
+buffer_gauges_update_cached_fn (stat_segment_directory_entry_t * e,
+                               u32 index);
+
+static void
+buffer_gauges_update_available_fn (stat_segment_directory_entry_t * e,
+                                  u32 index);
+
+static void
+buffer_gauges_update_used_fn (stat_segment_directory_entry_t * e, u32 index);
 
 uword
 vlib_buffer_length_in_chain_slow_path (vlib_main_t * vm,
@@ -66,10 +95,17 @@ u8 *
 format_vlib_buffer (u8 * s, va_list * args)
 {
   vlib_buffer_t *b = va_arg (*args, vlib_buffer_t *);
-  uword indent = format_get_indent (s);
+  u32 indent = format_get_indent (s);
+  u8 *a = 0;
 
-  s = format (s, "current data %d, length %d, free-list %d",
-             b->current_data, b->current_length, b->free_list_index);
+#define _(bit, name, v) \
+  if (v && (b->flags & VLIB_BUFFER_##name)) \
+    a = format (a, "%s ", v);
+  foreach_vlib_buffer_flag
+#undef _
+    s = format (s, "current data %d, length %d, buffer-pool %d, "
+               "ref-count %u", b->current_data, b->current_length,
+               b->buffer_pool_index, b->ref_count);
 
   if (b->flags & VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID)
     s = format (s, ", totlen-nifb %d",
@@ -78,14 +114,20 @@ format_vlib_buffer (u8 * s, va_list * args)
   if (b->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
     s = format (s, ", trace 0x%x", b->trace_index);
 
+  if (a)
+    s = format (s, "\n%U%v", format_white_space, indent, a);
+  vec_free (a);
+
   while (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
     {
       vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
       u32 next_buffer = b->next_buffer;
       b = vlib_get_buffer (vm, next_buffer);
 
-      s = format (s, "\n%Unext-buffer 0x%x, segment length %d",
-                 format_white_space, indent, next_buffer, b->current_length);
+      s =
+       format (s, "\n%Unext-buffer 0x%x, segment length %d, ref-count %u",
+               format_white_space, indent, next_buffer, b->current_length,
+               b->ref_count);
     }
 
   return s;
@@ -153,21 +195,19 @@ vlib_validate_buffer_helper (vlib_main_t * vm,
                             u32 bi,
                             uword follow_buffer_next, uword ** unique_hash)
 {
-  vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (vm, bi);
   vlib_buffer_main_t *bm = vm->buffer_main;
-  vlib_buffer_free_list_t *fl;
-
-  if (pool_is_free_index (bm->buffer_free_list_pool, b->free_list_index))
-    return format (0, "unknown free list 0x%x", b->free_list_index);
+  vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (vm, bi);
 
-  fl = pool_elt_at_index (bm->buffer_free_list_pool, b->free_list_index);
+  if (vec_len (bm->buffer_pools) <= b->buffer_pool_index)
+    return format (0, "unknown buffer pool 0x%x", b->buffer_pool_index);
 
   if ((signed) b->current_data < (signed) -VLIB_BUFFER_PRE_DATA_SIZE)
     return format (0, "current data %d before pre-data", b->current_data);
 
-  if (b->current_data + b->current_length > fl->n_data_bytes)
-    return format (0, "%d-%d beyond end of buffer %d",
-                  b->current_data, b->current_length, fl->n_data_bytes);
+  if (b->current_data + b->current_length >
+      vlib_buffer_get_default_data_size (vm))
+    return format (0, "%d-%d beyond end of buffer %d", b->current_data,
+                  b->current_length, vlib_buffer_get_default_data_size (vm));
 
   if (follow_buffer_next && (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
     {
@@ -258,28 +298,44 @@ done:
   return result;
 }
 
-vlib_main_t **vlib_mains;
+/*
+ * Hand-craft a static vector w/ length 1, so vec_len(vlib_mains) =1
+ * and vlib_mains[0] = &vlib_global_main from the beginning of time.
+ *
+ * The only place which should ever expand vlib_mains is start_workers()
+ * in threads.c. It knows about the bootstrap vector.
+ */
+/* *INDENT-OFF* */
+static struct
+{
+  vec_header_t h;
+  vlib_main_t *vm;
+} __attribute__ ((packed)) __bootstrap_vlib_main_vector
+  __attribute__ ((aligned (CLIB_CACHE_LINE_BYTES))) =
+{
+  .h.len = 1,
+  .vm = &vlib_global_main,
+};
+/* *INDENT-ON* */
+
+vlib_main_t **vlib_mains = &__bootstrap_vlib_main_vector.vm;
 
-/* When dubugging validate that given buffers are either known allocated
+
+/* When debugging validate that given buffers are either known allocated
    or known free. */
-static void __attribute__ ((unused))
+void
 vlib_buffer_validate_alloc_free (vlib_main_t * vm,
                                 u32 * buffers,
                                 uword n_buffers,
                                 vlib_buffer_known_state_t expected_state)
 {
+  vlib_buffer_main_t *bm = vm->buffer_main;
   u32 *b;
   uword i, bi, is_free;
 
   if (CLIB_DEBUG == 0)
     return;
 
-  ASSERT (os_get_cpu_number () == 0);
-
-  /* smp disaster check */
-  if (vlib_mains)
-    ASSERT (vm == vlib_mains[0]);
-
   is_free = expected_state == VLIB_BUFFER_KNOWN_ALLOCATED;
   b = buffers;
   for (i = 0; i < n_buffers; i++)
@@ -289,1036 +345,568 @@ vlib_buffer_validate_alloc_free (vlib_main_t * vm,
       bi = b[0];
       b += 1;
       known = vlib_buffer_is_known (vm, bi);
+
+      if (known == VLIB_BUFFER_UNKNOWN &&
+         expected_state == VLIB_BUFFER_KNOWN_FREE)
+       known = VLIB_BUFFER_KNOWN_FREE;
+
       if (known != expected_state)
        {
-         ASSERT (0);
-         vlib_panic_with_msg
-           (vm, "%s %U buffer 0x%x",
-            is_free ? "freeing" : "allocating",
-            format_vlib_buffer_known_state, known, bi);
+         clib_panic ("%s %U buffer 0x%x", is_free ? "freeing" : "allocating",
+                     format_vlib_buffer_known_state, known, bi);
        }
 
-      vlib_buffer_set_known_state
-       (vm, bi,
-        is_free ? VLIB_BUFFER_KNOWN_FREE : VLIB_BUFFER_KNOWN_ALLOCATED);
+      clib_spinlock_lock (&bm->buffer_known_hash_lockp);
+      hash_set (bm->buffer_known_hash, bi, is_free ? VLIB_BUFFER_KNOWN_FREE :
+               VLIB_BUFFER_KNOWN_ALLOCATED);
+      clib_spinlock_unlock (&bm->buffer_known_hash_lockp);
     }
 }
 
-#define BUFFERS_PER_COPY (sizeof (vlib_copy_unit_t) / sizeof (u32))
-
-/* Make sure we have at least given number of unaligned buffers. */
 void
-vlib_buffer_free_list_fill_unaligned (vlib_main_t * vm,
-                                     vlib_buffer_free_list_t * free_list,
-                                     uword n_unaligned_buffers)
+vlib_packet_template_init (vlib_main_t * vm,
+                          vlib_packet_template_t * t,
+                          void *packet_data,
+                          uword n_packet_data_bytes,
+                          uword min_n_buffers_each_alloc, char *fmt, ...)
 {
-  word la = vec_len (free_list->aligned_buffers);
-  word lu = vec_len (free_list->unaligned_buffers);
+  va_list va;
+
+  va_start (va, fmt);
+  t->name = va_format (0, fmt, &va);
+  va_end (va);
 
-  /* Aligned come in aligned copy-sized chunks. */
-  ASSERT (la % BUFFERS_PER_COPY == 0);
+  vlib_worker_thread_barrier_sync (vm);
 
-  ASSERT (la >= n_unaligned_buffers);
+  clib_memset (t, 0, sizeof (t[0]));
 
-  while (lu < n_unaligned_buffers)
-    {
-      /* Copy 4 buffers from end of aligned vector to unaligned vector. */
-      vec_add (free_list->unaligned_buffers,
-              free_list->aligned_buffers + la - BUFFERS_PER_COPY,
-              BUFFERS_PER_COPY);
-      la -= BUFFERS_PER_COPY;
-      lu += BUFFERS_PER_COPY;
-    }
-  _vec_len (free_list->aligned_buffers) = la;
+  vec_add (t->packet_data, packet_data, n_packet_data_bytes);
+  t->min_n_buffers_each_alloc = min_n_buffers_each_alloc;
+  vlib_worker_thread_barrier_release (vm);
 }
 
-/* After free aligned buffers may not contain even sized chunks. */
-void
-vlib_buffer_free_list_trim_aligned (vlib_buffer_free_list_t * f)
+void *
+vlib_packet_template_get_packet (vlib_main_t * vm,
+                                vlib_packet_template_t * t, u32 * bi_result)
 {
-  uword l, n_trim;
+  u32 bi;
+  vlib_buffer_t *b;
 
-  /* Add unaligned to aligned before trim. */
-  l = vec_len (f->unaligned_buffers);
-  if (l > 0)
-    {
-      vec_add_aligned (f->aligned_buffers, f->unaligned_buffers, l,
-                      /* align */ sizeof (vlib_copy_unit_t));
+  if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1) != 1)
+    return 0;
 
-      _vec_len (f->unaligned_buffers) = 0;
-    }
+  *bi_result = bi;
 
-  /* Remove unaligned buffers from end of aligned vector and save for next trim. */
-  l = vec_len (f->aligned_buffers);
-  n_trim = l % BUFFERS_PER_COPY;
-  if (n_trim)
-    {
-      /* Trim aligned -> unaligned. */
-      vec_add (f->unaligned_buffers, f->aligned_buffers + l - n_trim, n_trim);
+  b = vlib_get_buffer (vm, bi);
+  clib_memcpy_fast (vlib_buffer_get_current (b),
+                   t->packet_data, vec_len (t->packet_data));
+  b->current_length = vec_len (t->packet_data);
 
-      /* Remove from aligned. */
-      _vec_len (f->aligned_buffers) = l - n_trim;
-    }
+  return b->data;
 }
 
-void
-vlib_buffer_merge_free_lists (vlib_buffer_free_list_t * dst,
-                             vlib_buffer_free_list_t * src)
+/* Append given data to end of buffer, possibly allocating new buffers. */
+int
+vlib_buffer_add_data (vlib_main_t * vm, u32 * buffer_index, void *data,
+                     u32 n_data_bytes)
 {
-  uword l;
-  u32 *d;
-
-  vlib_buffer_free_list_trim_aligned (src);
-  vlib_buffer_free_list_trim_aligned (dst);
+  u32 n_buffer_bytes, n_left, n_left_this_buffer, bi;
+  vlib_buffer_t *b;
+  void *d;
 
-  l = vec_len (src->aligned_buffers);
-  if (l > 0)
-    {
-      vec_add2_aligned (dst->aligned_buffers, d, l,
-                       /* align */ sizeof (vlib_copy_unit_t));
-      clib_memcpy (d, src->aligned_buffers, l * sizeof (d[0]));
-      vec_free (src->aligned_buffers);
-    }
+  bi = *buffer_index;
+  if (bi == ~0 && 1 != vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1))
+    goto out_of_buffers;
 
-  l = vec_len (src->unaligned_buffers);
-  if (l > 0)
-    {
-      vec_add (dst->unaligned_buffers, src->unaligned_buffers, l);
-      vec_free (src->unaligned_buffers);
-    }
-}
+  d = data;
+  n_left = n_data_bytes;
+  n_buffer_bytes = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
 
-/* Add buffer free list. */
-static u32
-vlib_buffer_create_free_list_helper (vlib_main_t * vm,
-                                    u32 n_data_bytes,
-                                    u32 is_public, u32 is_default, u8 * name)
-{
-  vlib_buffer_main_t *bm = vm->buffer_main;
-  vlib_buffer_free_list_t *f;
-  int i;
+  b = vlib_get_buffer (vm, bi);
+  b->flags &= ~VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
 
-  ASSERT (os_get_cpu_number () == 0);
+  /* Get to the end of the chain before we try to append data... */
+  while (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
+    b = vlib_get_buffer (vm, b->next_buffer);
 
-  if (!is_default && pool_elts (bm->buffer_free_list_pool) == 0)
+  while (1)
     {
-      u32 default_free_free_list_index;
-
-      /* *INDENT-OFF* */
-      default_free_free_list_index =
-        vlib_buffer_create_free_list_helper
-        (vm,
-         /* default buffer size */ VLIB_BUFFER_DEFAULT_FREE_LIST_BYTES,
-         /* is_public */ 1,
-         /* is_default */ 1,
-         (u8 *) "default");
-      /* *INDENT-ON* */
-      ASSERT (default_free_free_list_index ==
-             VLIB_BUFFER_DEFAULT_FREE_LIST_INDEX);
-
-      if (n_data_bytes == VLIB_BUFFER_DEFAULT_FREE_LIST_BYTES && is_public)
-       return default_free_free_list_index;
-    }
-
-  pool_get_aligned (bm->buffer_free_list_pool, f, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+      u32 n;
 
-  memset (f, 0, sizeof (f[0]));
-  f->index = f - bm->buffer_free_list_pool;
-  f->n_data_bytes = vlib_buffer_round_size (n_data_bytes);
-  f->min_n_buffers_each_physmem_alloc = 16;
-  f->name = clib_mem_is_heap_object (name) ? name : format (0, "%s", name);
+      ASSERT (n_buffer_bytes >= b->current_length);
+      n_left_this_buffer =
+       n_buffer_bytes - (b->current_data + b->current_length);
+      n = clib_min (n_left_this_buffer, n_left);
+      clib_memcpy_fast (vlib_buffer_get_current (b) + b->current_length, d,
+                       n);
+      b->current_length += n;
+      n_left -= n;
+      if (n_left == 0)
+       break;
 
-  /* Setup free buffer template. */
-  f->buffer_init_template.free_list_index = f->index;
+      d += n;
+      if (1 != vlib_buffer_alloc (vm, &b->next_buffer, 1))
+       goto out_of_buffers;
 
-  if (is_public)
-    {
-      uword *p = hash_get (bm->free_list_by_size, f->n_data_bytes);
-      if (!p)
-       hash_set (bm->free_list_by_size, f->n_data_bytes, f->index);
-    }
+      b->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
 
-  for (i = 1; i < vec_len (vlib_mains); i++)
-    {
-      vlib_buffer_main_t *wbm = vlib_mains[i]->buffer_main;
-      vlib_buffer_free_list_t *wf;
-      pool_get_aligned (wbm->buffer_free_list_pool,
-                       wf, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
-      ASSERT (f - bm->buffer_free_list_pool ==
-             wf - wbm->buffer_free_list_pool);
-      wf[0] = f[0];
-      wf->aligned_buffers = 0;
-      wf->unaligned_buffers = 0;
-      wf->n_alloc = 0;
+      b = vlib_get_buffer (vm, b->next_buffer);
     }
 
-  return f->index;
-}
-
-u32
-vlib_buffer_create_free_list (vlib_main_t * vm, u32 n_data_bytes,
-                             char *fmt, ...)
-{
-  va_list va;
-  u8 *name;
-
-  va_start (va, fmt);
-  name = va_format (0, fmt, &va);
-  va_end (va);
+  *buffer_index = bi;
+  return 0;
 
-  return vlib_buffer_create_free_list_helper (vm, n_data_bytes,
-                                             /* is_public */ 0,
-                                             /* is_default */ 0,
-                                             name);
+out_of_buffers:
+  clib_warning ("out of buffers");
+  return 1;
 }
 
-u32
-vlib_buffer_get_or_create_free_list (vlib_main_t * vm, u32 n_data_bytes,
-                                    char *fmt, ...)
+u16
+vlib_buffer_chain_append_data_with_alloc (vlib_main_t * vm,
+                                         vlib_buffer_t * first,
+                                         vlib_buffer_t ** last, void *data,
+                                         u16 data_len)
 {
-  u32 i = vlib_buffer_get_free_list_with_size (vm, n_data_bytes);
-
-  if (i == ~0)
+  vlib_buffer_t *l = *last;
+  u32 n_buffer_bytes = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
+  u16 copied = 0;
+  ASSERT (n_buffer_bytes >= l->current_length + l->current_data);
+  while (data_len)
     {
-      va_list va;
-      u8 *name;
-
-      va_start (va, fmt);
-      name = va_format (0, fmt, &va);
-      va_end (va);
+      u16 max = n_buffer_bytes - l->current_length - l->current_data;
+      if (max == 0)
+       {
+         if (1 != vlib_buffer_alloc_from_pool (vm, &l->next_buffer, 1,
+                                               first->buffer_pool_index))
+           return copied;
+         *last = l = vlib_buffer_chain_buffer (vm, l, l->next_buffer);
+         max = n_buffer_bytes - l->current_length - l->current_data;
+       }
 
-      i = vlib_buffer_create_free_list_helper (vm, n_data_bytes,
-                                              /* is_public */ 1,
-                                              /* is_default */ 0,
-                                              name);
+      u16 len = (data_len > max) ? max : data_len;
+      clib_memcpy_fast (vlib_buffer_get_current (l) + l->current_length,
+                       data + copied, len);
+      vlib_buffer_chain_increase_length (first, l, len);
+      data_len -= len;
+      copied += len;
     }
-
-  return i;
-}
-
-static void
-del_free_list (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_free_list_t * f)
-{
-  u32 i;
-
-  for (i = 0; i < vec_len (f->buffer_memory_allocated); i++)
-    vm->os_physmem_free (f->buffer_memory_allocated[i]);
-  vec_free (f->name);
-  vec_free (f->buffer_memory_allocated);
-  vec_free (f->unaligned_buffers);
-  vec_free (f->aligned_buffers);
+  return copied;
 }
 
-/* Add buffer free list. */
-void
-vlib_buffer_delete_free_list_internal (vlib_main_t * vm, u32 free_list_index)
+u8
+vlib_buffer_pool_create (vlib_main_t * vm, char *name, u32 data_size,
+                        u32 physmem_map_index)
 {
   vlib_buffer_main_t *bm = vm->buffer_main;
-  vlib_buffer_free_list_t *f;
-  u32 merge_index;
-  int i;
+  vlib_buffer_pool_t *bp;
+  vlib_physmem_map_t *m = vlib_physmem_get_map (vm, physmem_map_index);
+  uword start = pointer_to_uword (m->base);
+  uword size = (uword) m->n_pages << m->log2_page_size;
+  uword i, j;
+  u32 alloc_size, n_alloc_per_page;
 
-  ASSERT (os_get_cpu_number () == 0);
+  if (vec_len (bm->buffer_pools) >= 255)
+    return ~0;
 
-  f = vlib_buffer_get_free_list (vm, free_list_index);
+  vec_add2_aligned (bm->buffer_pools, bp, 1, CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES);
 
-  ASSERT (vec_len (f->unaligned_buffers) + vec_len (f->aligned_buffers) ==
-         f->n_alloc);
-  merge_index = vlib_buffer_get_free_list_with_size (vm, f->n_data_bytes);
-  if (merge_index != ~0 && merge_index != free_list_index)
+  if (bm->buffer_mem_size == 0)
     {
-      vlib_buffer_merge_free_lists (pool_elt_at_index
-                                   (bm->buffer_free_list_pool, merge_index),
-                                   f);
+      bm->buffer_mem_start = start;
+      bm->buffer_mem_size = size;
     }
-
-  del_free_list (vm, f);
-
-  /* Poison it. */
-  memset (f, 0xab, sizeof (f[0]));
-
-  pool_put (bm->buffer_free_list_pool, f);
-
-  for (i = 1; i < vec_len (vlib_mains); i++)
-    {
-      bm = vlib_mains[i]->buffer_main;
-      f = vlib_buffer_get_free_list (vlib_mains[i], free_list_index);;
-      memset (f, 0xab, sizeof (f[0]));
-      pool_put (bm->buffer_free_list_pool, f);
-    }
-}
-
-/* Make sure free list has at least given number of free buffers. */
-static uword
-fill_free_list (vlib_main_t * vm,
-               vlib_buffer_free_list_t * fl, uword min_free_buffers)
-{
-  vlib_buffer_t *buffers, *b;
-  int n, n_bytes, i;
-  u32 *bi;
-  u32 n_remaining, n_alloc, n_this_chunk;
-
-  vlib_buffer_free_list_trim_aligned (fl);
-
-  /* Already have enough free buffers on free list? */
-  n = min_free_buffers - vec_len (fl->aligned_buffers);
-  if (n <= 0)
-    return min_free_buffers;
-
-  /* Always allocate round number of buffers. */
-  n = round_pow2 (n, BUFFERS_PER_COPY);
-
-  /* Always allocate new buffers in reasonably large sized chunks. */
-  n = clib_max (n, fl->min_n_buffers_each_physmem_alloc);
-
-  n_remaining = n;
-  n_alloc = 0;
-  while (n_remaining > 0)
+  else if (start < bm->buffer_mem_start)
     {
-      n_this_chunk = clib_min (n_remaining, 16);
-
-      n_bytes = n_this_chunk * (sizeof (b[0]) + fl->n_data_bytes);
-
-      /* drb: removed power-of-2 ASSERT */
-      buffers = vm->os_physmem_alloc_aligned (&vm->physmem_main,
-                                             n_bytes,
-                                             sizeof (vlib_buffer_t));
-      if (!buffers)
-       return n_alloc;
-
-      /* Record chunk as being allocated so we can free it later. */
-      vec_add1 (fl->buffer_memory_allocated, buffers);
-
-      fl->n_alloc += n_this_chunk;
-      n_alloc += n_this_chunk;
-      n_remaining -= n_this_chunk;
-
-      b = buffers;
-      vec_add2_aligned (fl->aligned_buffers, bi, n_this_chunk,
-                       sizeof (vlib_copy_unit_t));
-      for (i = 0; i < n_this_chunk; i++)
-       {
-         bi[i] = vlib_get_buffer_index (vm, b);
-
-         if (CLIB_DEBUG > 0)
-           vlib_buffer_set_known_state (vm, bi[i], VLIB_BUFFER_KNOWN_FREE);
-         b = vlib_buffer_next_contiguous (b, fl->n_data_bytes);
-       }
-
-      memset (buffers, 0, n_bytes);
-
-      /* Initialize all new buffers. */
-      b = buffers;
-      for (i = 0; i < n_this_chunk; i++)
-       {
-         vlib_buffer_init_for_free_list (b, fl);
-         b = vlib_buffer_next_contiguous (b, fl->n_data_bytes);
-       }
-
-      if (fl->buffer_init_function)
-       fl->buffer_init_function (vm, fl, bi, n_this_chunk);
+      bm->buffer_mem_size += bm->buffer_mem_start - start;
+      bm->buffer_mem_start = start;
+      if (size > bm->buffer_mem_size)
+       bm->buffer_mem_size = size;
     }
-  return n_alloc;
-}
-
-always_inline uword
-copy_alignment (u32 * x)
-{
-  return (pointer_to_uword (x) / sizeof (x[0])) % BUFFERS_PER_COPY;
-}
-
-
-static u32
-alloc_from_free_list (vlib_main_t * vm,
-                     vlib_buffer_free_list_t * free_list,
-                     u32 * alloc_buffers, u32 n_alloc_buffers)
-{
-  u32 *dst, *u_src;
-  uword u_len, n_left;
-  uword n_unaligned_start, n_unaligned_end, n_filled;
-
-  n_left = n_alloc_buffers;
-  dst = alloc_buffers;
-  n_unaligned_start = ((BUFFERS_PER_COPY - copy_alignment (dst))
-                      & (BUFFERS_PER_COPY - 1));
-
-  n_filled = fill_free_list (vm, free_list, n_alloc_buffers);
-  if (n_filled == 0)
-    return 0;
-
-  n_left = n_filled < n_left ? n_filled : n_left;
-  n_alloc_buffers = n_left;
-
-  if (n_unaligned_start >= n_left)
+  else if (start > bm->buffer_mem_start)
     {
-      n_unaligned_start = n_left;
-      n_unaligned_end = 0;
+      uword new_size = start - bm->buffer_mem_start + size;
+      if (new_size > bm->buffer_mem_size)
+       bm->buffer_mem_size = new_size;
     }
-  else
-    n_unaligned_end = copy_alignment (dst + n_alloc_buffers);
-
-  vlib_buffer_free_list_fill_unaligned (vm, free_list,
-                                       n_unaligned_start + n_unaligned_end);
 
-  u_len = vec_len (free_list->unaligned_buffers);
-  u_src = free_list->unaligned_buffers + u_len - 1;
-
-  if (n_unaligned_start)
+  if ((u64) bm->buffer_mem_size >
+      ((u64) 1 << (32 + CLIB_LOG2_CACHE_LINE_BYTES)))
     {
-      uword n_copy = n_unaligned_start;
-      if (n_copy > n_left)
-       n_copy = n_left;
-      n_left -= n_copy;
-
-      while (n_copy > 0)
-       {
-         *dst++ = *u_src--;
-         n_copy--;
-         u_len--;
-       }
-
-      /* Now dst should be aligned. */
-      if (n_left > 0)
-       ASSERT (pointer_to_uword (dst) % sizeof (vlib_copy_unit_t) == 0);
+      clib_panic ("buffer memory size out of range!");
     }
 
-  /* Aligned copy. */
-  {
-    vlib_copy_unit_t *d, *s;
-    uword n_copy;
+  bp->start = start;
+  bp->size = size;
+  bp->index = bp - bm->buffer_pools;
+  bp->buffer_template.buffer_pool_index = bp->index;
+  bp->buffer_template.ref_count = 1;
+  bp->physmem_map_index = physmem_map_index;
+  bp->name = format (0, "%s%c", name, 0);
+  bp->data_size = data_size;
+  bp->numa_node = m->numa_node;
 
-    if (vec_len (free_list->aligned_buffers) <
-       ((n_left / BUFFERS_PER_COPY) * BUFFERS_PER_COPY))
-      abort ();
+  vec_validate_aligned (bp->threads, vec_len (vlib_mains) - 1,
+                       CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
 
-    n_copy = n_left / BUFFERS_PER_COPY;
-    n_left = n_left % BUFFERS_PER_COPY;
+  alloc_size = data_size + sizeof (vlib_buffer_t) + bm->ext_hdr_size;
+  n_alloc_per_page = (1ULL << m->log2_page_size) / alloc_size;
 
-    /* Remove buffers from aligned free list. */
-    _vec_len (free_list->aligned_buffers) -= n_copy * BUFFERS_PER_COPY;
+  /* preallocate buffer indices memory */
+  vec_validate_aligned (bp->buffers, m->n_pages * n_alloc_per_page,
+                       CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+  vec_reset_length (bp->buffers);
 
-    s = (vlib_copy_unit_t *) vec_end (free_list->aligned_buffers);
-    d = (vlib_copy_unit_t *) dst;
+  clib_spinlock_init (&bp->lock);
 
-    /* Fast path loop. */
-    while (n_copy >= 4)
+  for (j = 0; j < m->n_pages; j++)
+    for (i = 0; i < n_alloc_per_page; i++)
       {
-       d[0] = s[0];
-       d[1] = s[1];
-       d[2] = s[2];
-       d[3] = s[3];
-       n_copy -= 4;
-       s += 4;
-       d += 4;
-      }
+       u8 *p;
+       u32 bi;
 
-    while (n_copy >= 1)
-      {
-       d[0] = s[0];
-       n_copy -= 1;
-       s += 1;
-       d += 1;
-      }
+       p = m->base + (j << m->log2_page_size) + i * alloc_size;
+       p += bm->ext_hdr_size;
 
-    dst = (void *) d;
-  }
-
-  /* Unaligned copy. */
-  ASSERT (n_unaligned_end == n_left);
-  while (n_left > 0)
-    {
-      *dst++ = *u_src--;
-      n_left--;
-      u_len--;
-    }
+       vlib_buffer_copy_template ((vlib_buffer_t *) p, &bp->buffer_template);
 
-  if (!free_list->unaligned_buffers)
-    ASSERT (u_len == 0);
-  else
-    _vec_len (free_list->unaligned_buffers) = u_len;
+       bi = vlib_get_buffer_index (vm, (vlib_buffer_t *) p);
 
-  /* Verify that buffers are known free. */
-  vlib_buffer_validate_alloc_free (vm, alloc_buffers,
-                                  n_alloc_buffers, VLIB_BUFFER_KNOWN_FREE);
+       vec_add1_aligned (bp->buffers, bi, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+       vlib_get_buffer (vm, bi);
+      }
 
-  return n_alloc_buffers;
+  bp->n_buffers = vec_len (bp->buffers);
+  return bp->index;
 }
 
-
-/* Allocate a given number of buffers into given array.
-   Returns number actually allocated which will be either zero or
-   number requested. */
-static u32
-vlib_buffer_alloc_internal (vlib_main_t * vm, u32 * buffers, u32 n_buffers)
+static u8 *
+format_vlib_buffer_pool (u8 * s, va_list * va)
 {
-  vlib_buffer_main_t *bm = vm->buffer_main;
+  vlib_main_t *vm = va_arg (*va, vlib_main_t *);
+  vlib_buffer_pool_t *bp = va_arg (*va, vlib_buffer_pool_t *);
+  vlib_buffer_pool_thread_t *bpt;
+  u32 cached = 0;
+
+  if (!bp)
+    return format (s, "%-20s%=6s%=6s%=6s%=11s%=6s%=8s%=8s%=8s",
+                  "Pool Name", "Index", "NUMA", "Size", "Data Size",
+                  "Total", "Avail", "Cached", "Used");
+
+  /* *INDENT-OFF* */
+  vec_foreach (bpt, bp->threads)
+    cached += vec_len (bpt->cached_buffers);
+  /* *INDENT-ON* */
+
+  s = format (s, "%-20s%=6d%=6d%=6u%=11u%=6u%=8u%=8u%=8u",
+             bp->name, bp->index, bp->numa_node, bp->data_size +
+             sizeof (vlib_buffer_t) + vm->buffer_main->ext_hdr_size,
+             bp->data_size, bp->n_buffers, vec_len (bp->buffers), cached,
+             bp->n_buffers - vec_len (bp->buffers) - cached);
 
-  return alloc_from_free_list
-    (vm,
-     pool_elt_at_index (bm->buffer_free_list_pool,
-                       VLIB_BUFFER_DEFAULT_FREE_LIST_INDEX),
-     buffers, n_buffers);
+  return s;
 }
 
-static u32
-vlib_buffer_alloc_from_free_list_internal (vlib_main_t * vm,
-                                          u32 * buffers,
-                                          u32 n_buffers, u32 free_list_index)
+static clib_error_t *
+show_buffers (vlib_main_t * vm,
+             unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd)
 {
   vlib_buffer_main_t *bm = vm->buffer_main;
-  vlib_buffer_free_list_t *f;
-  f = pool_elt_at_index (bm->buffer_free_list_pool, free_list_index);
-  return alloc_from_free_list (vm, f, buffers, n_buffers);
-}
+  vlib_buffer_pool_t *bp;
 
-void *
-vlib_set_buffer_free_callback (vlib_main_t * vm, void *fp)
-{
-  vlib_buffer_main_t *bm = vm->buffer_main;
-  void *rv = bm->buffer_free_callback;
+  vlib_cli_output (vm, "%U", format_vlib_buffer_pool, vm, 0);
+
+  /* *INDENT-OFF* */
+  vec_foreach (bp, bm->buffer_pools)
+    vlib_cli_output (vm, "%U", format_vlib_buffer_pool, vm, bp);
+  /* *INDENT-ON* */
 
-  bm->buffer_free_callback = fp;
-  return rv;
+  return 0;
 }
 
-static_always_inline void
-vlib_buffer_free_inline (vlib_main_t * vm,
-                        u32 * buffers, u32 n_buffers, u32 follow_buffer_next)
+/* *INDENT-OFF* */
+VLIB_CLI_COMMAND (show_buffers_command, static) = {
+  .path = "show buffers",
+  .short_help = "Show packet buffer allocation",
+  .function = show_buffers,
+};
+/* *INDENT-ON* */
+
+clib_error_t *
+vlib_buffer_worker_init (vlib_main_t * vm)
 {
   vlib_buffer_main_t *bm = vm->buffer_main;
-  vlib_buffer_free_list_t *fl;
-  static u32 *next_to_free[2]; /* smp bad */
-  u32 i_next_to_free, *b, *n, *f, fi;
-  uword n_left;
-  int i;
-  static vlib_buffer_free_list_t **announce_list;
-  vlib_buffer_free_list_t *fl0 = 0, *fl1 = 0;
-  u32 bi0 = (u32) ~ 0, bi1 = (u32) ~ 0, fi0, fi1 = (u32) ~ 0;
-  u8 free0, free1 = 0, free_next0, free_next1;
-  u32 (*cb) (vlib_main_t * vm, u32 * buffers, u32 n_buffers,
-            u32 follow_buffer_next);
-
-  ASSERT (os_get_cpu_number () == 0);
-
-  cb = bm->buffer_free_callback;
-
-  if (PREDICT_FALSE (cb != 0))
-    n_buffers = (*cb) (vm, buffers, n_buffers, follow_buffer_next);
-
-  if (!n_buffers)
-    return;
-
-  /* Use first buffer to get default free list. */
-  {
-    u32 bi0 = buffers[0];
-    vlib_buffer_t *b0;
-
-    b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
-    fl = vlib_buffer_get_buffer_free_list (vm, b0, &fi);
-    if (fl->buffers_added_to_freelist_function)
-      vec_add1 (announce_list, fl);
-  }
-
-  vec_validate (next_to_free[0], n_buffers - 1);
-  vec_validate (next_to_free[1], n_buffers - 1);
-
-  i_next_to_free = 0;
-  n_left = n_buffers;
-  b = buffers;
+  vlib_buffer_pool_t *bp;
 
-again:
-  /* Verify that buffers are known allocated. */
-  vlib_buffer_validate_alloc_free (vm, b,
-                                  n_left, VLIB_BUFFER_KNOWN_ALLOCATED);
-
-  vec_add2_aligned (fl->aligned_buffers, f, n_left,
-                   /* align */ sizeof (vlib_copy_unit_t));
-
-  n = next_to_free[i_next_to_free];
-  while (n_left >= 4)
+  /* *INDENT-OFF* */
+  vec_foreach (bp, bm->buffer_pools)
     {
-      vlib_buffer_t *b0, *b1, *binit0, *binit1, dummy_buffers[2];
-
-      bi0 = b[0];
-      bi1 = b[1];
-
-      f[0] = bi0;
-      f[1] = bi1;
-      f += 2;
-      b += 2;
-      n_left -= 2;
-
-      /* Prefetch buffers for next iteration. */
-      vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, b[0], WRITE);
-      vlib_prefetch_buffer_with_index (vm, b[1], WRITE);
-
-      b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
-      b1 = vlib_get_buffer (vm, bi1);
-
-      free0 = (b0->flags & VLIB_BUFFER_RECYCLE) == 0;
-      free1 = (b1->flags & VLIB_BUFFER_RECYCLE) == 0;
-
-      /* Must be before init which will over-write buffer flags. */
-      if (follow_buffer_next)
-       {
-         n[0] = b0->next_buffer;
-         free_next0 = free0 && (b0->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT) != 0;
-         n += free_next0;
-
-         n[0] = b1->next_buffer;
-         free_next1 = free1 && (b1->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT) != 0;
-         n += free_next1;
-       }
-      else
-       free_next0 = free_next1 = 0;
-
-      /* Must be before init which will over-write buffer free list. */
-      fi0 = b0->free_list_index;
-      fi1 = b1->free_list_index;
-
-      if (PREDICT_FALSE (fi0 != fi || fi1 != fi))
-       goto slow_path_x2;
-
-      binit0 = free0 ? b0 : &dummy_buffers[0];
-      binit1 = free1 ? b1 : &dummy_buffers[1];
-
-      vlib_buffer_init_two_for_free_list (binit0, binit1, fl);
-      continue;
-
-    slow_path_x2:
-      /* Backup speculation. */
-      f -= 2;
-      n -= free_next0 + free_next1;
-
-      _vec_len (fl->aligned_buffers) = f - fl->aligned_buffers;
-
-      fl0 = pool_elt_at_index (bm->buffer_free_list_pool, fi0);
-      fl1 = pool_elt_at_index (bm->buffer_free_list_pool, fi1);
-
-      vlib_buffer_add_to_free_list (vm, fl0, bi0, free0);
-      if (PREDICT_FALSE (fl0->buffers_added_to_freelist_function != 0))
-       {
-         int i;
-         for (i = 0; i < vec_len (announce_list); i++)
-           if (fl0 == announce_list[i])
-             goto no_fl0;
-         vec_add1 (announce_list, fl0);
-       }
-    no_fl0:
-      if (PREDICT_FALSE (fl1->buffers_added_to_freelist_function != 0))
-       {
-         int i;
-         for (i = 0; i < vec_len (announce_list); i++)
-           if (fl1 == announce_list[i])
-             goto no_fl1;
-         vec_add1 (announce_list, fl1);
-       }
-
-    no_fl1:
-      vlib_buffer_add_to_free_list (vm, fl1, bi1, free1);
-
-      /* Possibly change current free list. */
-      if (fi0 != fi && fi1 != fi)
-       {
-         fi = fi1;
-         fl = pool_elt_at_index (bm->buffer_free_list_pool, fi);
-       }
-
-      vec_add2_aligned (fl->aligned_buffers, f, n_left,
-                       /* align */ sizeof (vlib_copy_unit_t));
+      clib_spinlock_lock (&bp->lock);
+      vec_validate_aligned (bp->threads, vec_len (vlib_mains) - 1,
+                           CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
+      clib_spinlock_unlock (&bp->lock);
     }
+  /* *INDENT-ON* */
 
-  while (n_left >= 1)
-    {
-      vlib_buffer_t *b0, *binit0, dummy_buffers[1];
-
-      bi0 = b[0];
-      f[0] = bi0;
-      f += 1;
-      b += 1;
-      n_left -= 1;
-
-      b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
-
-      free0 = (b0->flags & VLIB_BUFFER_RECYCLE) == 0;
-
-      /* Must be before init which will over-write buffer flags. */
-      if (follow_buffer_next)
-       {
-         n[0] = b0->next_buffer;
-         free_next0 = free0 && (b0->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT) != 0;
-         n += free_next0;
-       }
-      else
-       free_next0 = 0;
-
-      /* Must be before init which will over-write buffer free list. */
-      fi0 = b0->free_list_index;
-
-      if (PREDICT_FALSE (fi0 != fi))
-       goto slow_path_x1;
-
-      binit0 = free0 ? b0 : &dummy_buffers[0];
-
-      vlib_buffer_init_for_free_list (binit0, fl);
-      continue;
+  return 0;
+}
 
-    slow_path_x1:
-      /* Backup speculation. */
-      f -= 1;
-      n -= free_next0;
+VLIB_WORKER_INIT_FUNCTION (vlib_buffer_worker_init);
 
-      _vec_len (fl->aligned_buffers) = f - fl->aligned_buffers;
+static clib_error_t *
+vlib_buffer_main_init_numa_node (struct vlib_main_t *vm, u32 numa_node,
+                                u8 * index)
+{
+  vlib_buffer_main_t *bm = vm->buffer_main;
+  clib_error_t *error;
+  u32 physmem_map_index;
+  uword n_pages, pagesize;
+  u32 buffers_per_numa;
+  u32 buffer_size = CLIB_CACHE_LINE_ROUND (bm->ext_hdr_size +
+                                          sizeof (vlib_buffer_t) +
+                                          vlib_buffer_get_default_data_size
+                                          (vm));
+  u8 *name;
 
-      fl0 = pool_elt_at_index (bm->buffer_free_list_pool, fi0);
+  pagesize = clib_mem_get_default_hugepage_size ();
+  name = format (0, "buffers-numa-%d%c", numa_node, 0);
 
-      vlib_buffer_add_to_free_list (vm, fl0, bi0, free0);
-      if (PREDICT_FALSE (fl0->buffers_added_to_freelist_function != 0))
-       {
-         int i;
-         for (i = 0; i < vec_len (announce_list); i++)
-           if (fl0 == announce_list[i])
-             goto no_fl00;
-         vec_add1 (announce_list, fl0);
-       }
+  buffers_per_numa = bm->buffers_per_numa ? bm->buffers_per_numa :
+    VLIB_BUFFER_DEFAULT_BUFFERS_PER_NUMA;
 
-    no_fl00:
-      fi = fi0;
-      fl = pool_elt_at_index (bm->buffer_free_list_pool, fi);
+retry:
+  n_pages = (buffers_per_numa - 1) / (pagesize / buffer_size) + 1;
+  error = vlib_physmem_shared_map_create (vm, (char *) name,
+                                         n_pages * pagesize,
+                                         min_log2 (pagesize), numa_node,
+                                         &physmem_map_index);
 
-      vec_add2_aligned (fl->aligned_buffers, f, n_left,
-                       /* align */ sizeof (vlib_copy_unit_t));
-    }
-
-  if (follow_buffer_next && ((n_left = n - next_to_free[i_next_to_free]) > 0))
+  if (error && pagesize != clib_mem_get_page_size ())
     {
-      b = next_to_free[i_next_to_free];
-      i_next_to_free ^= 1;
-      goto again;
+      vlib_log_warn (bm->log_default, "%U", format_clib_error, error);
+      clib_error_free (error);
+      vlib_log_warn (bm->log_default, "falling back to non-hugepage "
+                    "backed buffer pool");
+      pagesize = clib_mem_get_page_size ();
+      buffers_per_numa = bm->buffers_per_numa ? bm->buffers_per_numa :
+       VLIB_BUFFER_DEFAULT_BUFFERS_PER_NUMA_UNPRIV;
+      goto retry;
     }
 
-  _vec_len (fl->aligned_buffers) = f - fl->aligned_buffers;
+  if (error)
+    return error;
 
-  if (vec_len (announce_list))
-    {
-      vlib_buffer_free_list_t *fl;
-      for (i = 0; i < vec_len (announce_list); i++)
-       {
-         fl = announce_list[i];
-         fl->buffers_added_to_freelist_function (vm, fl);
-       }
-      _vec_len (announce_list) = 0;
-    }
-}
+  vec_reset_length (name);
+  name = format (name, "default-numa-%d%c", numa_node, 0);
 
-static void
-vlib_buffer_free_internal (vlib_main_t * vm, u32 * buffers, u32 n_buffers)
-{
-  vlib_buffer_free_inline (vm, buffers, n_buffers,     /* follow_buffer_next */
-                          1);
-}
+  *index = vlib_buffer_pool_create (vm, (char *) name,
+                                   vlib_buffer_get_default_data_size (vm),
+                                   physmem_map_index);
 
-static void
-vlib_buffer_free_no_next_internal (vlib_main_t * vm, u32 * buffers,
-                                  u32 n_buffers)
-{
-  vlib_buffer_free_inline (vm, buffers, n_buffers,     /* follow_buffer_next */
-                          0);
-}
+  if (*index == (u8) ~ 0)
+    return clib_error_return (0, "maximum number of buffer pools reached");
 
-/* Copy template packet data into buffers as they are allocated. */
-static void __attribute__ ((unused))
-vlib_packet_template_buffer_init (vlib_main_t * vm,
-                                 vlib_buffer_free_list_t * fl,
-                                 u32 * buffers, u32 n_buffers)
-{
-  vlib_packet_template_t *t =
-    uword_to_pointer (fl->buffer_init_function_opaque,
-                     vlib_packet_template_t *);
-  uword i;
-
-  for (i = 0; i < n_buffers; i++)
-    {
-      vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (vm, buffers[i]);
-      ASSERT (b->current_length == vec_len (t->packet_data));
-      clib_memcpy (vlib_buffer_get_current (b), t->packet_data,
-                  b->current_length);
-    }
+  return 0;
 }
 
 void
-vlib_packet_template_init (vlib_main_t * vm,
-                          vlib_packet_template_t * t,
-                          void *packet_data,
-                          uword n_packet_data_bytes,
-                          uword min_n_buffers_each_physmem_alloc,
-                          char *fmt, ...)
+vlib_buffer_main_alloc (vlib_main_t * vm)
 {
-  vlib_buffer_main_t *bm = vm->buffer_main;
-  va_list va;
-  __attribute__ ((unused)) u8 *name;
-  vlib_buffer_free_list_t *fl;
-
-  va_start (va, fmt);
-  name = va_format (0, fmt, &va);
-  va_end (va);
-
-  if (bm->cb.vlib_packet_template_init_cb)
-    bm->cb.vlib_packet_template_init_cb (vm, (void *) t, packet_data,
-                                        n_packet_data_bytes,
-                                        min_n_buffers_each_physmem_alloc,
-                                        name);
+  vlib_buffer_main_t *bm;
 
-  vlib_worker_thread_barrier_sync (vm);
+  if (vm->buffer_main)
+    return;
 
-  memset (t, 0, sizeof (t[0]));
+  vm->buffer_main = bm = clib_mem_alloc (sizeof (bm[0]));
+  clib_memset (vm->buffer_main, 0, sizeof (bm[0]));
+  bm->default_data_size = VLIB_BUFFER_DEFAULT_DATA_SIZE;
+}
 
-  vec_add (t->packet_data, packet_data, n_packet_data_bytes);
-  t->min_n_buffers_each_physmem_alloc = min_n_buffers_each_physmem_alloc;
+static u32
+buffer_get_cached (vlib_buffer_pool_t * bp)
+{
+  u32 cached = 0;
+  vlib_buffer_pool_thread_t *bpt;
 
-  t->free_list_index = vlib_buffer_create_free_list_helper
-    (vm, n_packet_data_bytes,
-     /* is_public */ 1,
-     /* is_default */ 0,
-     name);
+  clib_spinlock_lock (&bp->lock);
 
-  ASSERT (t->free_list_index != 0);
-  fl = vlib_buffer_get_free_list (vm, t->free_list_index);
-  fl->min_n_buffers_each_physmem_alloc = t->min_n_buffers_each_physmem_alloc;
+  /* *INDENT-OFF* */
+  vec_foreach (bpt, bp->threads)
+    cached += vec_len (bpt->cached_buffers);
+  /* *INDENT-ON* */
 
-  fl->buffer_init_function = vlib_packet_template_buffer_init;
-  fl->buffer_init_function_opaque = pointer_to_uword (t);
+  clib_spinlock_unlock (&bp->lock);
 
-  fl->buffer_init_template.current_data = 0;
-  fl->buffer_init_template.current_length = n_packet_data_bytes;
-  fl->buffer_init_template.flags = 0;
-  vlib_worker_thread_barrier_release (vm);
+  return cached;
 }
 
-void *
-vlib_packet_template_get_packet (vlib_main_t * vm,
-                                vlib_packet_template_t * t, u32 * bi_result)
+static vlib_buffer_pool_t *
+buffer_get_by_index (vlib_buffer_main_t * bm, u32 index)
 {
-  u32 bi;
-  vlib_buffer_t *b;
-
-  if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1) != 1)
+  vlib_buffer_pool_t *bp;
+  if (!bm->buffer_pools || vec_len (bm->buffer_pools) < index)
     return 0;
+  bp = vec_elt_at_index (bm->buffer_pools, index);
 
-  *bi_result = bi;
+  return bp;
+}
 
-  b = vlib_get_buffer (vm, bi);
-  clib_memcpy (vlib_buffer_get_current (b),
-              t->packet_data, vec_len (t->packet_data));
-  b->current_length = vec_len (t->packet_data);
+static void
+buffer_gauges_update_used_fn (stat_segment_directory_entry_t * e, u32 index)
+{
+  vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
+  vlib_buffer_pool_t *bp = buffer_get_by_index (vm->buffer_main, index);
+  if (!bp)
+    return;
 
-  return b->data;
+  e->value = bp->n_buffers - vec_len (bp->buffers) - buffer_get_cached (bp);
 }
 
-void
-vlib_packet_template_get_packet_helper (vlib_main_t * vm,
-                                       vlib_packet_template_t * t)
+static void
+buffer_gauges_update_available_fn (stat_segment_directory_entry_t * e,
+                                  u32 index)
 {
-  word n = t->min_n_buffers_each_physmem_alloc;
-  word l = vec_len (t->packet_data);
-  word n_alloc;
-
-  ASSERT (l > 0);
-  ASSERT (vec_len (t->free_buffers) == 0);
+  vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
+  vlib_buffer_pool_t *bp = buffer_get_by_index (vm->buffer_main, index);
+  if (!bp)
+    return;
 
-  vec_validate (t->free_buffers, n - 1);
-  n_alloc = vlib_buffer_alloc_from_free_list (vm, t->free_buffers,
-                                             n, t->free_list_index);
-  _vec_len (t->free_buffers) = n_alloc;
+  e->value = vec_len (bp->buffers);
 }
 
-/* Append given data to end of buffer, possibly allocating new buffers. */
-u32
-vlib_buffer_add_data (vlib_main_t * vm,
-                     u32 free_list_index,
-                     u32 buffer_index, void *data, u32 n_data_bytes)
+static void
+buffer_gauges_update_cached_fn (stat_segment_directory_entry_t * e, u32 index)
 {
-  u32 n_buffer_bytes, n_left, n_left_this_buffer, bi;
-  vlib_buffer_t *b;
-  void *d;
-
-  bi = buffer_index;
-  if (bi == 0
-      && 1 != vlib_buffer_alloc_from_free_list (vm, &bi, 1, free_list_index))
-    goto out_of_buffers;
+  vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
+  vlib_buffer_pool_t *bp = buffer_get_by_index (vm->buffer_main, index);
+  if (!bp)
+    return;
 
-  d = data;
-  n_left = n_data_bytes;
-  n_buffer_bytes = vlib_buffer_free_list_buffer_size (vm, free_list_index);
+  e->value = buffer_get_cached (bp);
+}
 
-  b = vlib_get_buffer (vm, bi);
-  b->flags &= ~VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
+clib_error_t *
+vlib_buffer_main_init (struct vlib_main_t * vm)
+{
+  vlib_buffer_main_t *bm;
+  clib_error_t *err;
+  clib_bitmap_t *bmp = 0, *bmp_has_memory = 0;
+  u32 numa_node;
+  vlib_buffer_pool_t *bp;
+  u8 *name = 0, first_valid_buffer_pool_index = ~0;
 
-  /* Get to the end of the chain before we try to append data... */
-  while (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
-    b = vlib_get_buffer (vm, b->next_buffer);
+  vlib_buffer_main_alloc (vm);
 
-  while (1)
-    {
-      u32 n;
+  bm = vm->buffer_main;
+  bm->log_default = vlib_log_register_class ("buffer", 0);
+  bm->ext_hdr_size = __vlib_buffer_external_hdr_size;
 
-      ASSERT (n_buffer_bytes >= b->current_length);
-      n_left_this_buffer =
-       n_buffer_bytes - (b->current_data + b->current_length);
-      n = clib_min (n_left_this_buffer, n_left);
-      clib_memcpy (vlib_buffer_get_current (b) + b->current_length, d, n);
-      b->current_length += n;
-      n_left -= n;
-      if (n_left == 0)
-       break;
+  clib_spinlock_init (&bm->buffer_known_hash_lockp);
 
-      d += n;
-      if (1 !=
-         vlib_buffer_alloc_from_free_list (vm, &b->next_buffer, 1,
-                                           free_list_index))
-       goto out_of_buffers;
+  if ((err = clib_sysfs_read ("/sys/devices/system/node/online", "%U",
+                             unformat_bitmap_list, &bmp)))
+    clib_error_free (err);
 
-      b->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
+  if ((err = clib_sysfs_read ("/sys/devices/system/node/has_memory", "%U",
+                             unformat_bitmap_list, &bmp_has_memory)))
+    clib_error_free (err);
 
-      b = vlib_get_buffer (vm, b->next_buffer);
-    }
+  if (bmp && bmp_has_memory)
+    bmp = clib_bitmap_and (bmp, bmp_has_memory);
 
-  return bi;
+  /* no info from sysfs, assuming that only numa 0 exists */
+  if (bmp == 0)
+    bmp = clib_bitmap_set (bmp, 0, 1);
 
-out_of_buffers:
-  clib_error ("out of buffers");
-  return bi;
-}
+  if (clib_bitmap_last_set (bmp) >= VLIB_BUFFER_MAX_NUMA_NODES)
+    clib_panic ("system have more than %u NUMA nodes",
+               VLIB_BUFFER_MAX_NUMA_NODES);
 
-u16
-vlib_buffer_chain_append_data_with_alloc (vlib_main_t * vm,
-                                         u32 free_list_index,
-                                         vlib_buffer_t * first,
-                                         vlib_buffer_t ** last,
-                                         void *data, u16 data_len)
-{
-  vlib_buffer_t *l = *last;
-  u32 n_buffer_bytes =
-    vlib_buffer_free_list_buffer_size (vm, free_list_index);
-  u16 copied = 0;
-  ASSERT (n_buffer_bytes >= l->current_length + l->current_data);
-  while (data_len)
+  /* *INDENT-OFF* */
+  clib_bitmap_foreach (numa_node, bmp,
     {
-      u16 max = n_buffer_bytes - l->current_length - l->current_data;
-      if (max == 0)
-       {
-         if (1 !=
-             vlib_buffer_alloc_from_free_list (vm, &l->next_buffer, 1,
-                                               free_list_index))
-           return copied;
-         *last = l = vlib_buffer_chain_buffer (vm, first, l, l->next_buffer);
-         max = n_buffer_bytes - l->current_length - l->current_data;
+      u8 *index = bm->default_buffer_pool_index_for_numa + numa_node;
+      index[0] = ~0;
+      if ((err = vlib_buffer_main_init_numa_node (vm, numa_node, index)))
+        {
+         clib_error_report (err);
+         clib_error_free (err);
+         continue;
        }
 
-      u16 len = (data_len > max) ? max : data_len;
-      clib_memcpy (vlib_buffer_get_current (l) + l->current_length,
-                  data + copied, len);
-      vlib_buffer_chain_increase_length (first, l, len);
-      data_len -= len;
-      copied += len;
+      if (first_valid_buffer_pool_index == 0xff)
+        first_valid_buffer_pool_index = index[0];
+    });
+  /* *INDENT-ON* */
+
+  if (first_valid_buffer_pool_index == (u8) ~ 0)
+    {
+      err = clib_error_return (0, "failed to allocate buffer pool(s)");
+      goto done;
     }
-  return copied;
-}
 
+  /* *INDENT-OFF* */
+  clib_bitmap_foreach (numa_node, bmp,
+    {
+      if (bm->default_buffer_pool_index_for_numa[numa_node]  == (u8) ~0)
+       bm->default_buffer_pool_index_for_numa[numa_node] =
+         first_valid_buffer_pool_index;
+    });
+  /* *INDENT-ON* */
 
-static u8 *
-format_vlib_buffer_free_list (u8 * s, va_list * va)
-{
-  vlib_buffer_free_list_t *f = va_arg (*va, vlib_buffer_free_list_t *);
-  u32 threadnum = va_arg (*va, u32);
-  uword bytes_alloc, bytes_free, n_free, size;
+  vec_foreach (bp, bm->buffer_pools)
+  {
+    if (bp->n_buffers == 0)
+      continue;
 
-  if (!f)
-    return format (s, "%=7s%=30s%=12s%=12s%=12s%=12s%=12s%=12s",
-                  "Thread", "Name", "Index", "Size", "Alloc", "Free",
-                  "#Alloc", "#Free");
+    vec_reset_length (name);
+    name = format (name, "/buffer-pools/%s/cached%c", bp->name, 0);
+    stat_segment_register_gauge (name, buffer_gauges_update_cached_fn,
+                                bp - bm->buffer_pools);
 
-  size = sizeof (vlib_buffer_t) + f->n_data_bytes;
-  n_free = vec_len (f->aligned_buffers) + vec_len (f->unaligned_buffers);
-  bytes_alloc = size * f->n_alloc;
-  bytes_free = size * n_free;
+    vec_reset_length (name);
+    name = format (name, "/buffer-pools/%s/used%c", bp->name, 0);
+    stat_segment_register_gauge (name, buffer_gauges_update_used_fn,
+                                bp - bm->buffer_pools);
 
-  s = format (s, "%7d%30s%12d%12d%=12U%=12U%=12d%=12d", threadnum,
-             f->name, f->index, f->n_data_bytes,
-             format_memory_size, bytes_alloc,
-             format_memory_size, bytes_free, f->n_alloc, n_free);
+    vec_reset_length (name);
+    name = format (name, "/buffer-pools/%s/available%c", bp->name, 0);
+    stat_segment_register_gauge (name, buffer_gauges_update_available_fn,
+                                bp - bm->buffer_pools);
+  }
 
-  return s;
+done:
+  vec_free (bmp);
+  vec_free (bmp_has_memory);
+  vec_free (name);
+  return err;
 }
 
 static clib_error_t *
-show_buffers (vlib_main_t * vm,
-             unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd)
+vlib_buffers_configure (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
 {
   vlib_buffer_main_t *bm;
-  vlib_buffer_free_list_t *f;
-  vlib_main_t *curr_vm;
-  u32 vm_index = 0;
 
-  vlib_cli_output (vm, "%U", format_vlib_buffer_free_list, 0, 0);
+  vlib_buffer_main_alloc (vm);
 
-  do
-    {
-      curr_vm = vec_len (vlib_mains) ? vlib_mains[vm_index] : vm;
-      bm = curr_vm->buffer_main;
-
-    /* *INDENT-OFF* */
-    pool_foreach (f, bm->buffer_free_list_pool, ({
-      vlib_cli_output (vm, "%U", format_vlib_buffer_free_list, f, vm_index);
-    }));
-    /* *INDENT-ON* */
+  bm = vm->buffer_main;
 
-      vm_index++;
+  while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
+    {
+      if (unformat (input, "buffers-per-numa %u", &bm->buffers_per_numa))
+       ;
+      else if (unformat (input, "default data-size %u",
+                        &bm->default_data_size))
+       ;
+      else
+       return unformat_parse_error (input);
     }
-  while (vm_index < vec_len (vlib_mains));
 
+  unformat_free (input);
   return 0;
 }
 
-/* *INDENT-OFF* */
-VLIB_CLI_COMMAND (show_buffers_command, static) = {
-  .path = "show buffers",
-  .short_help = "Show packet buffer allocation",
-  .function = show_buffers,
-};
-/* *INDENT-ON* */
-
-void
-vlib_buffer_cb_init (struct vlib_main_t *vm)
-{
-  vlib_buffer_main_t *bm = vm->buffer_main;
-  bm->cb.vlib_buffer_alloc_cb = &vlib_buffer_alloc_internal;
-  bm->cb.vlib_buffer_alloc_from_free_list_cb =
-    &vlib_buffer_alloc_from_free_list_internal;
-  bm->cb.vlib_buffer_free_cb = &vlib_buffer_free_internal;
-  bm->cb.vlib_buffer_free_no_next_cb = &vlib_buffer_free_no_next_internal;
-  bm->cb.vlib_buffer_delete_free_list_cb =
-    &vlib_buffer_delete_free_list_internal;
-  bm->extern_buffer_mgmt = 0;
-}
+VLIB_EARLY_CONFIG_FUNCTION (vlib_buffers_configure, "buffers");
 
-int
-vlib_buffer_cb_register (struct vlib_main_t *vm, vlib_buffer_callbacks_t * cb)
-{
-  vlib_buffer_main_t *bm = vm->buffer_main;
-  if (bm->extern_buffer_mgmt)
-    return -1;
-
-#define _(x) bm->cb.x = cb->x
-  _(vlib_buffer_alloc_cb);
-  _(vlib_buffer_alloc_from_free_list_cb);
-  _(vlib_buffer_free_cb);
-  _(vlib_buffer_free_no_next_cb);
-  _(vlib_buffer_delete_free_list_cb);
-#undef _
-  bm->extern_buffer_mgmt = 1;
-  return 0;
-}
 
 /** @endcond */
 /*