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Linux下調(diào)試1588單步時間戳報文

時間：2021-11-15 14:55:42
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歡迎淘寶搜索飛靈科技，我司相關(guān)新產(chǎn)品陸續(xù)上線。

這幾天在為一個網(wǎng)絡(luò)控制器實現(xiàn)IEEE 1588單步時間戳的驅(qū)動，幾經(jīng)調(diào)試終于完工了。順便分享一下調(diào)試方法，當(dāng)然如果你想玩1588的單步時間戳，首先得有支持這個功能的硬件平臺。如果對1588報文單步時間戳不了解，可以查看我之前的文章“IEEE 1588 Sync報文單步時間戳”。

平臺和工具

我用的平臺就不透露了，測試使用兩塊板子，網(wǎng)口直連。用到的軟件包括，

  • Linux：這是我板子的OS，包含我要驗證的驅(qū)動。
  • tcpdump：抓包工具，位于板子的文件系統(tǒng)。
  • linuxptp：開源PTP軟件，位于板子的文件系統(tǒng)。
  • Wireshark，Windows電腦上的軟件，用來查看抓包文件。

調(diào)試方法

  1. 兩個板子網(wǎng)口直連，啟動Linux。
  2. 配置IP地址，確保兩個網(wǎng)口能ping通。
  3. 一個板子做接收，運行tcpdump抓包，可直接查看，也可以保存成pcap文件在Wireshark中打開查看。
  4. 另一個板子做發(fā)送，運行ptp4l做master，發(fā)送單步Sync報文。

發(fā)送方命令

使用L2 Ethernet協(xié)議，運行ptp4l做master，發(fā)送單步時間戳Sync報文

#?ptp4l?-i?eth0?-m?--twoStepFlag=0?-2
ptp4l[613.615]:?selected?/dev/ptp0?as?PTP?clock
ptp4l[613.652]:?port?1:?INITIALIZING?to?LISTENING?on?INIT_COMPLETE
ptp4l[613.653]:?port?0:?INITIALIZING?to?LISTENING?on?INIT_COMPLETE
ptp4l[619.801]:?port?1:?LISTENING?to?MASTER?on?ANNOUNCE_RECEIPT_TIMEOUT_EXPIRES
ptp4l[619.802]:?selected?local?clock?00e00c.fffe.001600?as?best?master
ptp4l[619.802]:?port?1:?assuming?the?grand?master?role
使用UDP/IPv4協(xié)議，運行ptp4l做master，發(fā)送單步時間戳Sync報文

#?ptp4l?-i?eth0?-m?--twoStepFlag=0
ptp4l[636.150]:?selected?/dev/ptp0?as?PTP?clock
ptp4l[636.152]:?port?1:?INITIALIZING?to?LISTENING?on?INIT_COMPLETE
ptp4l[636.153]:?port?0:?INITIALIZING?to?LISTENING?on?INIT_COMPLETE
ptp4l[643.497]:?port?1:?LISTENING?to?MASTER?on?ANNOUNCE_RECEIPT_TIMEOUT_EXPIRES
ptp4l[643.497]:?selected?local?clock?00e00c.fffe.001600?as?best?master
ptp4l[643.497]:?port?1:?assuming?the?grand?master?role

接收方命令和結(jié)果

使用tcpdump直接查看接收報文完整的數(shù)據(jù)

#?tcpdump?-i?eth0?-xx
可以看到對L2 Ethernet報文和UDP/IPv4報文，PTP消息的correctionField和originTimestamp字段的數(shù)值，直接就解析出來了。

L2 Ethernet：

UDP/IPv4：

結(jié)束語

Sync報文發(fā)送的硬件時間戳應(yīng)該是originTimestamp和correctionField相加。根據(jù)1588標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，originTimestamp和實際發(fā)送硬件時間戳差值不能超過1s，所以對具體的硬件，如果originTimestamp是在發(fā)送報文前由軟件填寫的，那么一定要在填寫后立即發(fā)送，使得correctionField不能超過1s。當(dāng)前驗證的硬件就是這種實現(xiàn)，所以correctionField在2us多，應(yīng)該還是合理的。如果硬件做單步時間戳的同時，又支持回寫時間戳，那就可以拿回寫時間戳和單步時間戳（originTimestamp correctionField）比較。如果相等，就說明硬件工作沒有問題。

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