RaspberryPi樹莓派NTP高精度對時服務(wù)解決方案

1、目錄1RaspberryPi樹莓派系統(tǒng)NTP對時服務(wù)解決方案21.1解決方案概述21.2對時服務(wù)程序31.2.1main.cpp31.2.2config_file.h91.2.3config_file.cpp9RaspberryPi樹莓派系統(tǒng)NTP對時服務(wù)解決方案解決方案概述RaspberryPi樹莓派系統(tǒng)在實際的應(yīng)用過程中，特別是作為產(chǎn)品級應(yīng)用中，有對系統(tǒng)時間的精準度有高指標要求的應(yīng)用場景，比如要求時間服務(wù)精度達到0.1秒內(nèi)或者更高要求。樹莓派設(shè)備本身沒有硬件時鐘， 因此每次設(shè)備通電開啟后都需要重新授時來獲得準確的系統(tǒng)時間，樹莓派系統(tǒng)的時間主要是通過NTP協(xié)議同步網(wǎng)絡(luò)時間來實現(xiàn)的。本方案提供

2、一套完整的高精度系統(tǒng)時間服務(wù)解決方案，思路如下：1、使用ntpdate取締默認的ntp實現(xiàn)NTP對時服務(wù)功能；2、開發(fā)基于C語方的對時程序，實現(xiàn)NTP對時服務(wù)以及狀態(tài)信息（最重要的是誤差時間信息）產(chǎn)出，并提供專用調(diào)用接口服務(wù)，程序代碼請參考下面章節(jié)。3、配置crontab定時任務(wù)定期執(zhí)行對時腳本，實現(xiàn)定期系統(tǒng)對時，為什么要定時對時呢？因為樹莓派設(shè)備本身的守時精度不是特別高的，因此需要定期執(zhí)行時間同步操作來校正系統(tǒng)時間。4、實際應(yīng)用程序在需要獲取精準時間服務(wù)時，綜合系統(tǒng)最新時間信息以及誤差時間信息進行校正處理，得到精準時間，如下圖所示。rooLPtaidedev;cat/hojne/usb/lL

3、g/Scatus/ntp,log2020-0t-0517:32:10.9645735Jun17:52:10nLpdrite21265:Jdjimr.rim白120.IOS.110心口電白,安白un.ntp.utq-cnrd:息id在dew:-在上圖中為ntpdate執(zhí)行對時服務(wù)后的狀態(tài)信息，其中最重要的是offset狀態(tài)數(shù)據(jù)，它代表的是與上次對時間的偏移量，也就是誤差值，經(jīng)過實際經(jīng)驗總結(jié)，如果對時后出現(xiàn)offset數(shù)值過大，需要進行重復(fù)多次執(zhí)行同步，直到誤差足句小(本人設(shè)定offset要小于0.01),要得到精準的時間，這個offset值起到關(guān)鍵作用，經(jīng)大量實驗證明， 精準時間=當前系統(tǒng)時間+

4、offset,當然前提是offset誤差值一定要足夠小才可以這樣處理。以下附上使用ntpdate實現(xiàn)NTP對時服務(wù)功能代碼：對時服務(wù)程序main.cpp#include#include#include#include#include#includeconfig_file.h#include#includeusingnamespacestd;intgetLogPath(char*retbuf,intlen,intserver)charconfigFile口=/home/pi/params/pi.ini;chardefPath口=/home/usb/log/ntp.log;memset(retbu

5、f,0,len);chartmp256;/resultintres=GetConfigStringValue(configFile,PI_PAR,LOGSTATUS_DIR,tmp);if(res)/novalue,setasdefaultstrcpy(retbuf,defPath);couterror0&strResultiSize-1=n)strResult=strResult.substr(0,iSize-1);)returnstrResult;)unsignedparseArg(intargc,char*argv)unsignedret=0;intch=0;while(ch=g

6、etopt(argc,argv,bd)!=-1)switch(ch)caseb:backupntpserverret|=0 x01;break;cased:debugret|=0 x02;default:break;)returnret;)/linuxintmain(intargc,char*argv)(unsignedmode=parseArg(argc,argv);/coutmode1)&0 x1;if(bDebug)(printf(Enterdebugmode!n);printf(Version19.07.14.n);)chartmp1024;charconfigFile口=/h

7、ome/pi/params/service.ini;intserverNo=mode&1;charlogfile1024;intlen=getLogPath(logfile,sizeof(logfile),serverNo);stringfilepath(logfile);coutfilepathendl;intres=GetConfigStringValue(configFile,SERVICE_PAR,NTP_SERVICE”,tmp);intuse=1;if(use=0)/never(printf(Notusentp.n);stringresponse(Fail.);WriteL

8、og(filepath,response,Nouse);return0;)if(!serverNo)res=GetConfigStringValue(configFile,SERVICE_PAR,NTP_SERVER”,tmp);elseres=GetConfigStringValue(configFile,SERVICE_PAR,NTP_SERVER1,tmp);stringserver(tmp);coutserverendl;stringresponse;if(res)printf(Errorreadingconfigfile!n);response=Fail.;WriteLog(file

9、path,response,server);return-1;)elsecharcmd256;memset(cmd,0,sizeof(cmd);sprintf(cmd,sudontpdate%sn,tmp);response=getCmdResult(cmd);stringmsg=response.empty()?Fail.:response;WriteLog(filepath,msg,server);return0;)return0;intCompareString(char*pInStr1,char*pInStr2);intGetKeyValue(FILE*fpConfig,char*pI

10、nKeyName,char*pOutKeyValue);intGetConfigIntValue(char*pInFileName,char*pInSectionName,char*pInKeyName,int*pOutKeyValue);intGetConfigStringValue(char*pInFileName,char*pInSectionName,char*pInKeyName,char*pOutKeyValue);#endif/CONFIG_FILE_H1.2.3config_file.cpp產(chǎn)*FileName:config.cFileFunc:定義實現(xiàn)文件Version:V0

11、.11.2.2config_file.h#ifndefCONFIG_FILE_H#defineCONFIG_FILE_H#defineSUCCESS#defineFAILURE0 x00/*成功*/0 x01/*失敗*/#defineFILENAME_NOTEXIST0 x02/*配置文件名不存在*/#defineSECTIONNAME_NOTEXIST#defineKEYNAME_NOTEXIST#defineSTRING_LENNOTEQUAL#defineSTRINGNOTEQUAL0 x03/*節(jié)名不存在*/0 x04/*鍵名不存在*/0 x05/*兩個字符串長度不同*/0 x06/*

12、兩個字符串內(nèi)容不相同*/#defineSTRING_EQUAL0 x00/*兩個字符串內(nèi)容相同*/Author:SunrierDate:2012-05-09Descp:Linux下獲取配置文件信息*/#include#include#include#includeconfig_file.hintGetConfigStringValue(char*pInFileName,char*pInSectionName,char*pInKeyName,char*pOutKeyValue)FILE*fpConfig;charszBuffer150;char*pStr1,*pStr2;intiRetCode=

13、0;/*test*/*printf(pInFileName:%s!n,pInFileName);printf(pInSectionName:%s!n,pInSectionName);printf(pInKeyName:%s!n,pInKeyName);*/memset(szBuffer,0,sizeof(szBuffer);if(NULL=(fpConfig=fopen(pInFileName,r)returnFILENAME_NOTEXIST;while(!feof(fpConfig)if(NULL=fgets(szBuffer,150,fpConfig)break;pStr1=szBuff

14、er;while(=*pStr1)|(t=*pStr1)pStr1+;if(=*pStr1)pStr1+;while(=*pStr1)|(t=*pStr1)pStr1+;pStr2=pStr1;while(!=*pStr1)&(0!=*pStr1)pStr1+;if(0=*pStr1)continue;while(=*(pStr1-1)pStr1-;*pStr1=0;iRetCode=CompareString(pStr2,pInSectionName);if(!iRetCode)/*檢查節(jié)名*/iRetCodeGetKeyValue(fpConfig,pInKeyName,pOutK

15、eyValue);fclose(fpConfig);returniRetCode;fclose(fpConfig);returnSECTIONNAME_NOTEXIST;/*區(qū)分大小寫*/intCompareString(char*pInStr1,char*pInStr2)if(strlen(pInStr1)!=strlen(pInStr2)returnSTRING_LENNOTEQUAL;/*while(toupper(*pInStr1)=toupper(*pInStr2)*/while(*pInStr1=*pInStr2)if(0=*pInStr1)break;pInStr1+;pInSt

16、r2+;if(0=*pInStr1)returnSTRING_EQUAL;returnSTRING_NOTEQUAL;intGetKeyValue(FILE*fpConfig,char*pInKeyName,char*pOutKeyValue)(charszBuffer150;)*/*#includechar*pStr1,*pStr2,*pStr3;unsignedintuiLen;intiRetCode=0;memset(szBuffer,0,sizeof(szBuffer);while(!feof(fpConfig)(if(NULL=fgets(szBuffer,150,fpConfig)

17、break;pStr1=szBuffer;while(=*pStr1)|(t=*pStr1)pStr1+;if(#=*pStr1)continue;if(/=*pStr1)&(/=*(pStr1+1)continue;if(0=*pStr1)|(0 x0d=*pStr1)|(0 x0a=*pStr1)continue;if(=*pStr1)(pStr2=pStr1;while(T!=*pStr1)&(0!=*pStr1)pStr1+;if(=*pStr1)break;pStr1=pStr2;pStr2=pStrl;while(=!=*pStr1)&(0!=*pStr1)

18、pStr1+;if(0=*pStr1)continue;pStr3=pStr1+1;if(pStr2=pStr1)continue;*pStr1=0;pStr1-;while(=*pStr1)|(t=*pStr1)*pStr1=0;pStr1-;iRetCode=CompareString(pStr2,pInKeyName);if(!iRetCode)/*檢查鍵名*/pStr1=pStr3;while(=*pStr1)|(t=*pStr1)pStr1+;pStr3=pStr1;while(0!=*pStr1)&(0 x0d!=*pStr1)&(0 x0a!=*pStr1)if(7