如何armlinux输出时钟信息

1、相关数据结构

include/linux/notifierh

struct notifier_block {

int (notifier_call)(struct notifier_block , unsigned long, void );

struct notifier_block next;

int priority;

};

通知链中的元素，记录了当发出通知时，应该执行的 *** 作（即回调函数）

链头中保存着指向元素链表的指针。通知链元素结构则保存着回调函数的类型以及优先级

2、时钟初始化

21 内核初始化部分（ start_kernel 函数）和时钟相关的过程主要有以下几个：

tick_init()

init_timers()

hrtimers_init()

time_init()

其中函数 hrtimers_init() 和高精度时钟相关，下面将详细介绍这几个函数。

221 tick_init 函数

kernel/time/tick-commonc

void __init tick_init(void)

{

clockevents_register_notifier(&tick_notifier);

}

static struct notifier_block tick_notifier = {

notifier_call = tick_notify,

};

函数 tick_init() 很简单，调用 clockevents_register_notifier 函数向 clockevents_chain 通知链注册元素： tick_notifier。这个元素的回调函数指明了当时钟事件设备信息发生变化（例如新加入一个时钟事件设备等等）时，应该执行的 *** 作，该回调函数为 tick_notify

kernel/time/tick-commonc

static int tick_notify(struct notifier_block nb, unsigned long reason,

void dev)

{

switch (reason) {

case CLOCK_EVT_NOTIFY_ADD:

return tick_check_new_device(dev);

case CLOCK_EVT_NOTIFY_BROADCAST_ON:

case CLOCK_EVT_NOTIFY_BROADCAST_OFF:

case CLOCK_EVT_NOTIFY_BROADCAST_FORCE:

tick_broadcast_on_off(reason, dev);

break;

case CLOCK_EVT_NOTIFY_BROADCAST_ENTER:

case CLOCK_EVT_NOTIFY_BROADCAST_EXIT:

tick_broadcast_oneshot_control(reason);

break;

case CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DYING:

tick_handover_do_timer(dev);

break;

case CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD:

tick_shutdown_broadcast_oneshot(dev);

tick_shutdown_broadcast(dev);

tick_shutdown(dev);

break;

case CLOCK_EVT_NOTIFY_SUSPEND:

tick_suspend();

tick_suspend_broadcast();

break;

case CLOCK_EVT_NOTIFY_RESUME:

tick_resume();

break;

default:

break;

}

return NOTIFY_OK;

}

222 init_timers 函数

函数 init_timers() 的实现如清单2-1（省略了部分和

主要功能无关的内容，以后代码同样方式处理）

（一）确认ntp的安装

1）确认是否已安装ntp

命令rpm –qa | grep ntp

若只有ntpdate而未见ntp，则需删除原有ntpdate。如：

ntpdate-426p5-22el7_0x86_64

fontpackages-filesystem-144-8el7noarch

python-ntplib-032-1el7noarch

2）删除已安装ntp

命令yum –y remove ntpdate-426p5-22el7x86_64

3）重新安装ntp

命令yum –y install ntp

（二）配置ntp服务

1）修改所有节点的/etc/ntpconf

命令vi /etc/ntpconf

内容

restrict 19216863 nomodify notrap nopeer noquery //当前节点IP地址

restrict 19216862 mask 2552552550 nomodify notrap //集群所在网段的网关（Gateway），子网掩码（Genmask）

2）选择一个主节点，修改其/etc/ntpconf

命令vi /etc/ntpconf

内容在server部分添加一下部分，并注释掉server 0 ~ n

server 12712710

Fudge 12712710 stratum 10

3）主节点以外，继续修改/etc/ntpconf

命令vi /etc/ntpconf

内容在server部分添加如下语句，将server指向主节点。

server 19216863

Fudge 19216863 stratum 10

===修改前===

image

===修改后===

节点1（19216863）：

image

节点2（19216864）：

image

节点3（19216865）：

image

（三）启动ntp服务、查看状态

1）启动ntp服务

命令service ntpd start

2）查看ntp服务器有无和上层ntp连通

命令ntpstat

image

查看ntp状态时，可能会出现如下所示情况

① unsynchronised time server re-starting polling server every 8 s

image

② unsynchronised polling server every 8 s

image

这种情况属于正常，ntp服务器配置完毕后，需要等待5-10分钟才能与/etc/ntpconf中配置的标准时间进行同步。

等一段时间之后，再次使用ntpstat命令查看状态，就会变成如下正常结果：

image

3）查看ntp服务器与上层ntp的状态

命令ntpq -p

image

remote：本机和上层ntp的ip或主机名，“+”表示优先，“”表示次优先

refid：参考上一层ntp主机地址

st：stratum阶层

when：多少秒前曾经同步过时间

poll：下次更新在多少秒后

reach：已经向上层ntp服务器要求更新的次数

delay：网络延迟

offset：时间补偿

jitter：系统时间与bios时间差

4）查看ntpd进程的状态

命令watch "ntpq -p"

终止按 Ctrl+C 停止查看进程。

image

第一列中的字符指示源的质量。星号 ( ) 表示该源是当前引用。

remote：列出源的 IP 地址或主机名。

when：指出从轮询源开始已过去的时间（秒）。

poll：指出轮询间隔时间。该值会根据本地时钟的精度相应增加。

reach：是一个八进制数字，指出源的可存取性。值 377 表示源已应答了前八个连续轮询。

offset：是源时钟与本地时钟的时间差（毫秒）。

（四）设置开机启动

命令chkconfig ntpd on

（五）从其他博客的一些参考摘录

===/etc/ntpconf 配置内容===

[

复制代码

](javascript:void(0); "复制代码")

<pre style="margin: 0px; padding: 0px; white-space: pre-wrap; word-wrap: break-word; font-family: "Courier New" !important; font-size: 12px !important;"># 1 先处理权限方面的问题，包括放行上层服务器以及开放局域网用户来源：

restrict default kod nomodify notrap nopeer noquery <==拒绝 IPv4 的用户

restrict -6 default kod nomodify notrap nopeer noquery <==拒绝 IPv6 的用户

restrict 22013015871 <==放行 tockstdtimegovtw 进入本 NTP 的服务器

restrict 5912419683 <==放行 tickstdtimegovtw 进入本 NTP 的服务器

restrict 5912419684 <==放行 timestdtimegovtw 进入本 NTP 的服务器

restrict 127001 <==底下两个是默认值，放行本机来源

restrict -6 ::1 restrict 1921681000 mask 2552552550 nomodify <==放行局域网用户来源，或者列出单独IP

2 设定主机来源，请先将原本的 [0|1|2]centospoolntporg 的设定批注掉：

server 22013015871 prefer <==以这部主机为最优先的server

server 5912419683 server 5912419684 # 3默认的一个内部时钟数据，用在没有外部 NTP 服务器时，使用它为局域网用户提供服务：

server 12712710 # local clock

fudge 12712710 stratum 10 # 4预设时间差异分析档案与暂不用到的 keys 等，不需要更动它：

driftfile /var/lib/ntp/drift

keys /etc/ntp/keys </pre>

[

复制代码

](javascript:void(0); "复制代码")

===restrict选项格式===

restrict [ 客户端IP ] mask [ IP掩码 ] [参数]

“客户端IP” 和 “IP掩码” 指定了对网络中哪些范围的计算机进行控制，如果使用default关键字，则表示对所有的计算机进行控制，参数指定了具体的限制内容，常见的参数如下：

◆ ignore：拒绝连接到NTP服务器

◆ nomodiy： 客户端不能更改服务端的时间参数，但是客户端可以通过服务端进行网络校时。

◆ noquery： 不提供客户端的时间查询

◆ notrap： 不提供trap远程登录功能，trap服务是一种远程时间日志服务。

◆ notrust： 客户端除非通过认证，否则该客户端来源将被视为不信任子网 。

◆ nopeer： 提供时间服务，但不作为对等体。

◆ kod： 向不安全的访问者发送Kiss-Of-Death报文。

===server选项格式===

server host [ key n ] [ version n ] [ prefer ] [ mode n ] [ minpoll n ] [ maxpoll n ] [ iburst ]

其中host是上层NTP服务器的IP地址或域名，随后所跟的参数解释如下所示：

◆ key： 表示所有发往服务器的报文包含有秘钥加密的认证信息，n是32位的整数，表示秘钥号。

◆ version： 表示发往上层服务器的报文使用的版本号，n默认是3，可以是1或者2。

◆ prefer： 如果有多个server选项，具有该参数的服务器有限使用。

◆ mode： 指定数据报文mode字段的值。

◆ minpoll： 指定与查询该服务器的最小时间间隔为2的n次方秒，n默认为6，范围为4-14。

◆ maxpoll： 指定与查询该服务器的最大时间间隔为2的n次方秒，n默认为10，范围为4-14。

◆ iburst： 当初始同步请求时，采用突发方式接连发送8个报文，时间间隔为2秒。

===查看网关方法===

命令1route -n

命令2ip route show

命令3netstat -r

===层次（stratum）===

stratum根据上层server的层次而设定（+1）。

对于提供network time service provider的主机来说，stratum的设定要尽可能准确。

而作为局域网的time service provider，通常将stratum设置为10

image

0层的服务器采用的是原子钟、GPS钟等物理设备，stratum 1与stratum 0 是直接相连的，

往后的stratum与上一层stratum通过网络相连，同一层的server也可以交互。

ntpd对下层client来说是service server，对于上层server来说它是client。

ntpd根据配置文件的参数决定是要为其他服务器提供时钟服务或者是从其他服务器同步时钟。所有的配置都在/etc/ntpconf文件中。

[上传失败(image-f2dcb9-1561634142658)]

===注意防火墙屏蔽ntp端口===

ntp服务器默认端口是123，如果防火墙是开启状态，在一些 *** 作可能会出现错误，所以要记住关闭防火墙。ntp采用的时udp协议

sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=123/udp --permanent

===同步硬件时钟===

ntp服务，默认只会同步系统时间。

如果想要让ntp同时同步硬件时间，可以设置/etc/sysconfig/ntpd文件，

在/etc/sysconfig/ntpd文件中，添加SYNC_HWCLOCK=yes这样，就可以让硬件时间与系统时间一起同步。

允许BIOS与系统时间同步，也可以通过hwclock -w 命令。

===ntpd、ntpdate的区别===

下面是网上关于ntpd与ntpdate区别的相关资料。如下所示所示：

使用之前得弄清楚一个问题，ntpd与ntpdate在更新时间时有什么区别。

ntpd不仅仅是时间同步服务器，它还可以做客户端与标准时间服务器进行同步时间，而且是平滑同步，

并非ntpdate立即同步，在生产环境中慎用ntpdate，也正如此两者不可同时运行。

时钟的跃变，对于某些程序会导致很严重的问题。

许多应用程序依赖连续的时钟——毕竟，这是一项常见的假定，即，取得的时间是线性的，

一些 *** 作，例如数据库事务，通常会地依赖这样的事实：时间不会往回跳跃。

不幸的是，ntpdate调整时间的方式就是我们所说的”跃变“：在获得一个时间之后，ntpdate使用settimeofday(2)设置系统时间，

这有几个非常明显的问题：

一这样做不安全。

ntpdate的设置依赖于ntp服务器的安全性，攻击者可以利用一些软件设计上的缺陷，拿下ntp服务器并令与其同步的服务器执行某些消耗性的任务。

由于ntpdate采用的方式是跳变，跟随它的服务器无法知道是否发生了异常（时间不一样的时候，唯一的办法是以服务器为准）。

二这样做不精确。

一旦ntp服务器宕机，跟随它的服务器也就会无法同步时间。

与此不同，ntpd不仅能够校准计算机的时间，而且能够校准计算机的时钟。

三这样做不够优雅。

由于是跳变，而不是使时间变快或变慢，依赖时序的程序会出错

（例如，如果ntpdate发现你的时间快了，则可能会经历两个相同的时刻，对某些应用而言，这是致命的）。

因而，唯一一个可以令时间发生跳变的点，是计算机刚刚启动，但还没有启动很多服务的那个时候。

其余的时候，理想的做法是使用ntpd来校准时钟，而不是调整计算机时钟上的时间。

NTPD在和时间服务器的同步过程中，会把BIOS计时器的振荡频率偏差——或者说Local Clock的自然漂移(drift)——记录下来。

这样即使网络有问题，本机仍然能维持一个相当精确的走时。

===国内常用NTP服务器地址及IP===

2107214544 (国家授时中心服务器IP地址)

133100118 日本 福冈大学

time-anistgov 12961528 NIST, Gaithersburg, Maryland

time-bnistgov 12961529 NIST, Gaithersburg, Maryland

time-atimefreqbldrdocgov 1321634101 NIST, Boulder, Colorado

time-btimefreqbldrdocgov 1321634102 NIST, Boulder, Colorado

time-ctimefreqbldrdocgov 1321634103 NIST, Boulder, Colorado

utcnistcoloradoedu 12813814044 University of Colorado, Boulder

timenistgov 1924324418 NCAR, Boulder, Colorado

time-nwnistgov 131107110 Microsoft, Redmond, Washington

nist1symmetricomcom 69259613 Symmetricom, San Jose, California

nist1-dcglasseycom 216200938 Abovenet, Virginia

nist1-nyglasseycom 208184499 Abovenet, New York City

nist1-sjglasseycom 20712698204 Abovenet, San Jose, California

nist1aol-catruetimecom 20720081113 TrueTime, AOL facility, Sunnyvale, California

nist1aol-vatruetimecom 642369653 TrueTime, AOL facility, Virginia

————————————————————————————————————

ntpsjtueducn 2021202101 (上海交通大学网络中心NTP服务器地址）

s1atimeeducn 北京邮电大学

s1btimeeducn 清华大学

s1ctimeeducn 北京大学

s1dtimeeducn 东南大学

s1etimeeducn 清华大学

s2atimeeducn 清华大学

s2btimeeducn 清华大学

s2ctimeeducn 北京邮电大学

s2dtimeeducn 西南地区网络中心

s2etimeeducn 西北地区网络中心

s2ftimeeducn 东北地区网络中心

s2gtimeeducn 华东南地区网络中心

s2htimeeducn 四川大学网络管理中心

s2jtimeeducn 大连理工大学网络中心

s2ktimeeducn CERNET桂林主节点

s2mtimeeducn 北京大学</pre>

在Linux系统中存在两个时钟时间，分别是

硬件时钟是指的在主板上的时钟设备，也就是通常可以在BIOS画面设置的时钟，即使关机状态也可以计算时间。

而系统时钟则是指Kernel中的时钟，其值是由1970年1月1日00:00:00 UTC时间至当前时间所经历的秒数总和。当Linux启动的时候，系统时钟会读取硬件时钟的设定，之后系统时钟独立运作。长时间运行两者可能将会产生误差。另外所有的Linux相关指令都是读取系统时钟指定的，如date。

我们这里讨论的是系统时间。

NTP，网络时间协议，使用 123/udp 端口进行网络时钟同步；NTP 是仍在使用中的最古老的网络传输协议之一（1985 年前开始）。

以前Linux时间同步基本是使用 ntpdate 和 ntpd 这两个工具实现的，但是这两个工具已经很古老了。

注ntpdate和ntpd是互斥的，两者不能同时使用。ntpd是步进式平滑的逐渐调整时间，而ntpdate是断点式更新时间。

RHEL/CentOS 7x 已经将 chrony 作为默认时间同步工具了。

其他Linux (如 ubuntu) 使用 systemd-timesyncd 服务。

chrony 是 RedHat 开发的，它是网络时间协议（NTP）的另一种实现；

RHEL/CentOS 7x 的默认时间同步工具；

chrony 可以同时做为 ntp 服务的客户端和服务端；安装完后有两个程序 chronyd、chronyc：

chronyd 是一个 daemon 守护进程，chronyc 是用来监控 chronyd 性能和配置参数的命令行工具。

系统版本：CentOS 75

chrony_server(relay)：10004

chrony_client：10005

Edit file /etc/chronyconf

默认已经启动，不需要调整

example:

配置 chrony

edit file: /etc/chronyconf

再次用chronyc 命令检查，比较它与chronyd server的差异

systemd-timesyncd 是一个用于跨网络同步系统时钟的守护服务。它实现了一个 SNTP 客户端，但更轻量级，更集成systemd。

systemd-timesyncd 启动时会读取 /etc/systemd/timesyncdconf 配置文件,内容如下:

你可以输入你希望使用的其它时间服务器，比如你自己的本地 NTP 服务器，在 NTP= 行上输入一个以空格分隔的服务器列表。

如果服务器可以直接连接internet，不用修改默认配置；如果在内网，需要单独指定。

在最新的 Ubuntu 版本中，timedatectl 替代了老旧的 ntpdate。默认情况下，timedatectl 在系统启动的时候会立刻同步时间，并在稍后网络连接激活后通过 socket 再次检查一次。

timesyncd 替代了 ntpd 的客户端的部分。默认情况下 timesyncd 会定期检测并同步时间。它还会在本地存储更新的时间，以便在系统重启时做时间单步调整。

通过 timedatectl 和 timesyncd 设置的当前时间状态和时间配置，可以使用 timedatectl status 命令来进行确认。

由于 timedatectl 的存在，各发行版已经弃用了 ntpdate，默认不再进行安装。

timedatectl

timedatectl status ，查看时间同步状态；

timedatectl set-ntp true ，开启网络时间同步；

timedatectl set-timezone ZONE ，设置时区。

NTP synchronized: yes 表示时间是同步状态。

查看服务状态以及从哪个ntp server同步时间。

NTP：软件层面实现，成本低。同步精度10ms左右。

PTP：需要网络接口具备在物理层提供时间戳的功能，同步精度优于100ns，局域网的节点需要使用支持PTP功能的交换机。局域网网络接点不支持PTP的话，只能同不到us，而且受网络背景流量影响。

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