SKB中缓存的路由类型

skb结构体中的成员_skb_refdst用于暂时缓存路由，避免在skb生存期内的重复路由查找。不同于sock结构体中有两个成员缓存路由：sk_rx_dst缓存入口路由，sk_dst_cache缓存出口路由。skb结构体中的_skb_refdst在特定时刻仅缓存一种路由。

路由缓存引用计数

如下设置缓存的两个函数，skb_dst_set需要在调用前增加引用计数（dst_clone）；而skb_dst_set_noref不需要，其通过标志SKB_DST_NOREF用来标识此缓存没有引用计数，并且在skb_dst_drop函数释放路由缓存时，不进行释放操作。

static inline void skb_dst_set(struct sk_buff *skb, struct dst_entry *dst)
{
    skb->_skb_refdst = (unsigned long)dst;
}

static inline void skb_dst_set_noref(struct sk_buff *skb, struct dst_entry *dst)
{
    skb->_skb_refdst = (unsigned long)dst | SKB_DST_NOREF;
}

出口路由缓存

对于本地发出的数据包（本地创建分配的skb），其缓存的为出口路由。例如，作为TCP服务端，在回复客户端SYN+ACK时，新建一个skb结构体，根据路由查询结果（inet_csk_route_req查询出口路由），设置skb路由缓存，此时缓存的为出口路由，之后在发送过程中就不需要再次查找路由了。

struct sk_buff *tcp_make_synack(...)
{
	skb = sock_wmalloc(sk, MAX_TCP_HEADER, 1, GFP_ATOMIC);
    skb_dst_set(skb, dst);
}

static int tcp_v4_send_synack(...)
{
    if (!dst && (dst = inet_csk_route_req(sk, &fl4, req)) == NULL)
        return -1;

    skb = tcp_make_synack(sk, dst, req, foc);
}

入口路由缓存

对于接收到的数据包，一种情况是通过early_demux获取缓存路由，例如，在函数tcp_v4_early_demux中，通过sock结构体成员sk_rx_dst中的路由缓存初始化skb的dst，顾名思义，此时缓存的为入口路由。使用设置函数skb_dst_set_noref，不增加dst的引用计数。使用关联的sock成员sk_rx_dst的引用计数，可保障在sock存续期间，skb的dst可安全释放；当sock释放时，关联的skb会一并释放。另一种情况直接查询入口路由（ip_route_input_noref），缓存到skb中。

static int ip_rcv_finish(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
{
    if (sysctl_ip_early_demux && !skb_dst(skb) && skb->sk == NULL) {
        ipprot->early_demux(skb);
    }

    if (!skb_valid_dst(skb)) {
        int err = ip_route_input_noref(skb, iph->daddr, iph->saddr,
                           iph->tos, skb->dev);
    }
}

转发路由缓存

转发路由缓存

与入口路由缓存查找方法相同，同是ip_rcv_finish函数中获得转发路由缓存。此时，FIB（fib_lookup）查询出的路由类型不是之前的RTN_LOCAL，路由dst的input函数指针设置为ip_forward; output函数指针设置为ip_output。在转发过程中避免重复查找路由。

static int __mkroute_input(...)
{
    rth = rt_dst_alloc(out_dev->dev,
               IN_DEV_CONF_GET(in_dev, NOPOLICY),
               IN_DEV_CONF_GET(out_dev, NOXFRM), do_cache);

    rth->dst.input = ip_forward;
    rth->dst.output = ip_output;
}

static int ip_route_input_slow(...)
{
    if (!IN_DEV_FORWARD(in_dev))
        goto no_route;

	// 最终调用__mkroute_input。
    err = ip_mkroute_input(skb, &res, &fl4, in_dev, daddr, saddr, tos);
out:    return err;
}

内核版本

linux-3.10.0