sockets - Linux套接字硬件时间戳

Question

我正在从事一个研究网络同步的项目。因为我想获得最佳性能，所以我尝试将软件时间戳结果与硬件时间戳结果进行比较。

我关注了这个之前评论过的问题:Linux kernel UDP reception timestamp但经过几次测试后，我在尝试获取硬件接收时间戳时遇到了一些问题。

我的场景由 2 个设备组成，一个 PC 和一个 Gateworks Ventana 板，两个设备都应该等待数据包在他们的网络中广播并标记他们的接收时间，我试过这个代码(有些部分已经省略):

int rc=1;
int flags;

flags   = SOF_TIMESTAMPING_RX_HARDWARE
        | SOF_TIMESTAMPING_RAW_HARDWARE;
rc = setsockopt(sock, SOL_SOCKET,SO_TIMESTAMPING, &flags, sizeof(flags));

rc = bind(sock, (struct sockaddr *) &serv_addr, sizeof(serv_addr));

struct msghdr msg;
struct iovec iov;
char pktbuf[2048];

char ctrl[CMSG_SPACE(sizeof(struct timespec))];
struct cmsghdr *cmsg = (struct cmsghdr *) &ctrl;

msg.msg_control = (char *) ctrl;
msg.msg_controllen = sizeof(ctrl);

msg.msg_name = &serv_addr;
msg.msg_namelen = sizeof(serv_addr);
msg.msg_iov = &iov;
msg.msg_iovlen = 1;
iov.iov_base = pktbuf;
iov.iov_len = sizeof(pktbuf);

//struct timeval time_kernel, time_user;
//int timediff = 0;

FILE *f = fopen("server.csv", "w");
if (f == NULL) {
    error("Error opening file!\n");
    exit(1);
}
fprintf(f, "Time\n");

struct timespec ts;
int level, type;
int i;
for (i = 0; i < 10; i++) {

    rc = recvmsg(sock, &msg, 0);


    for (cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg); cmsg != NULL; cmsg = CMSG_NXTHDR(&msg, cmsg))
    {
        level = cmsg->cmsg_level;
        type  = cmsg->cmsg_type;
        if (SOL_SOCKET == level && SO_TIMESTAMPING == type) {
            //ts = (struct timespec *) CMSG_DATA(cmsg);
            memcpy(&ts, CMSG_DATA(cmsg), sizeof(ts));
            printf("HW TIMESTAMP %ld.%09ld\n", (long)ts.tv_sec, (long)ts.tv_nsec);
           }
    }

}

printf("COMPLETED\n");
fclose(f);
close(sock);
return 0;
}

在这两个设备中，我在收到数据包后得到的输出:

HW TIMESTAMP 0.000000000

另一方面，如果使用相同的代码，我的标志是:

flags   = SOF_TIMESTAMPING_RX_HARDWARE
        | SOF_TIMESTAMPING_RX_SOFTWARE
        | SOF_TIMESTAMPING_SOFTWARE;

我得到正确的时间戳:

HW TIMESTAMP 1551721801.970270543

但是，它们似乎是软件时间戳。处理接收到的数据包的硬件时间戳的正确解决方案/方法是什么？

Answer 1

首先，使用ethtool -T "your NIC" 确保您的硬件支持硬件时间戳功能。

您需要明确告诉 Linux 启用您的 NIC 的硬件时间戳功能。为此，您需要调用 ioctl()。

你要做的就是用SIOCSHWTSTAMP来调用它，这是一个设备请求代码，表示你想处理哪个设备以及你想做什么。例如，有一个名为CDROMSTOP 的代码可以停止cdrom 驱动器。您还需要使用 ifreq 结构来配置您的 NIC。

你需要这样的东西:

struct ifreq ifconfig;
strncpy(config.ifr_name, "your NIC name", sizeof(ifconfig.ifr_name));
ioctl("your file descriptor" , SIOCSHWTSTAMP, &ifconfig);

以下是您可以查看的一些页面: ioctl manual page , ifreq manual page , Read part 3 .