RaspberryPi树莓派NTP高精度对时服务解决方案

1、目录1RaspberryPi树莓派系统NTP对时服务解决方案21.1解决方案概述21.2对时服务程序31.2.1main.cpp31.2.2config_file.h91.2.3config_file.cpp9RaspberryPi树莓派系统NTP对时服务解决方案解决方案概述RaspberryPi树莓派系统在实际的应用过程中，特别是作为产品级应用中，有对系统时间的精准度有高指标要求的应用场景，比如要求时间服务精度达到0.1秒内或者更高要求。树莓派设备本身没有硬件时钟， 因此每次设备通电开启后都需要重新授时来获得准确的系统时间，树莓派系统的时间主要是通过NTP协议同步网络时间来实现的。本方案提供

2、一套完整的高精度系统时间服务解决方案，思路如下：1、使用ntpdate取缔默认的ntp实现NTP对时服务功能；2、开发基于C语方的对时程序，实现NTP对时服务以及状态信息（最重要的是误差时间信息）产出，并提供专用调用接口服务，程序代码请参考下面章节。3、配置crontab定时任务定期执行对时脚本，实现定期系统对时，为什么要定时对时呢？因为树莓派设备本身的守时精度不是特别高的，因此需要定期执行时间同步操作来校正系统时间。4、实际应用程序在需要获取精准时间服务时，综合系统最新时间信息以及误差时间信息进行校正处理，得到精准时间，如下图所示。rooLPtaidedev;cat/hojne/usb/lL

3、g/Scatus/ntp,log2020-0t-0517:32:10.9645735Jun17:52:10nLpdrite21265:Jdjimr.rim白120.IOS.110心口电白,安白un.ntp.utq-cnrd:息id在dew:-在上图中为ntpdate执行对时服务后的状态信息，其中最重要的是offset状态数据，它代表的是与上次对时间的偏移量，也就是误差值，经过实际经验总结，如果对时后出现offset数值过大，需要进行重复多次执行同步，直到误差足句小(本人设定offset要小于0.01),要得到精准的时间，这个offset值起到关键作用，经大量实验证明， 精准时间=当前系统时间+

4、offset,当然前提是offset误差值一定要足够小才可以这样处理。以下附上使用ntpdate实现NTP对时服务功能代码：对时服务程序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产*FileName:config.cFileFunc:定义实现文件Version:V0

11、.11.2.2config_file.h#ifndefCONFIG_FILE_H#defineCONFIG_FILE_H#defineSUCCESS#defineFAILURE0 x00/*成功*/0 x01/*失败*/#defineFILENAME_NOTEXIST0 x02/*配置文件名不存在*/#defineSECTIONNAME_NOTEXIST#defineKEYNAME_NOTEXIST#defineSTRING_LENNOTEQUAL#defineSTRINGNOTEQUAL0 x03/*节名不存在*/0 x04/*键名不存在*/0 x05/*两个字符串长度不同*/0 x06/*

12、两个字符串内容不相同*/#defineSTRING_EQUAL0 x00/*两个字符串内容相同*/Author:SunrierDate:2012-05-09Descp:Linux下获取配置文件信息*/#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)/*检查节名*/iRetCodeGetKeyValue(fpConfig,pInKeyName,pOutK

15、eyValue);fclose(fpConfig);returniRetCode;fclose(fpConfig);returnSECTIONNAME_NOTEXIST;/*区分大小写*/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)/*检查键名*/pStr1=pStr3;while(=*pStr1)|(t=*pStr1)pStr1+;pStr3=pStr1;while(0!=*pStr1)&(0 x0d!=*pStr1)&(0 x0a!=*pStr1)if(7