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Open Source and information security mailing list archives
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Message-ID: <20250722171950572ZOtoJVfEmqXHn23w2eBpc@zte.com.cn>
Date: Tue, 22 Jul 2025 17:19:50 +0800 (CST)
From: <wang.yaxin@....com.cn>
To: <wang.yaxin@....com.cn>
Cc: <alexs@...nel.org>, <si.yanteng@...ux.dev>, <corbet@....net>,
<linux-doc@...r.kernel.org>, <linux-kernel@...r.kernel.org>,
<xu.xin16@....com.cn>, <yang.yang29@....com.cn>, <fan.yu9@....com.cn>,
<he.peilin@....com.cn>, <tu.qiang35@....com.cn>,
<qiu.yutan@....com.cn>, <zhang.yunkai@....com.cn>,
<sun.yuxi@....com.cn>, <jiang.kun2@....com.cn>
Subject: [PATCH 4/4 linux-next] Docs/zh_CN: Translate timestamping.rst to Simplified
Chinese
From: Wang Yaxin <wang.yaxin@....com.cn>
translate the "timestamping.rst" into Simplified Chinese.
Update the translation through commit d5c17e36549c
("docs: networking: timestamping: improve stacked PHC sentence")
Signed-off-by: Wang Yaxin <wang.yaxin@....com.cn>
Signed-off-by: Sun yuxi <sun.yuxi@....com.cn>
---
.../translations/zh_CN/networking/index.rst | 2 +-
.../zh_CN/networking/timestamping.rst | 674 ++++++++++++++++++
2 files changed, 675 insertions(+), 1 deletion(-)
create mode 100644 Documentation/translations/zh_CN/networking/timestamping.rst
diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/networking/index.rst b/Documentation/translations/zh_CN/networking/index.rst
index e0494346fa8c..9e2520a5e35e 100644
--- a/Documentation/translations/zh_CN/networking/index.rst
+++ b/Documentation/translations/zh_CN/networking/index.rst
@@ -30,6 +30,7 @@
mptcp-sysctl
skbuff
generic-hdlc
+ timestamping
Todolist:
@@ -138,7 +139,6 @@ Todolist:
* tcp_ao
* tcp-thin
* team
-* timestamping
* tipc
* tproxy
* tuntap
diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/networking/timestamping.rst b/Documentation/translations/zh_CN/networking/timestamping.rst
new file mode 100644
index 000000000000..a9e9e752b7c0
--- /dev/null
+++ b/Documentation/translations/zh_CN/networking/timestamping.rst
@@ -0,0 +1,674 @@
+.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
+
+.. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst
+
+:Original: Documentation/networking/timestamping.rst
+
+:翻译:
+
+ 王亚鑫 Wang Yaxin <wang.yaxin@....com.cn>
+
+======
+时间戳
+======
+
+
+1. 控制接口
+==========
+
+接收网络数据包时间戳的接口包括：
+
+SO_TIMESTAMP
+ 为每个传入数据包生成（不一定是单调的）系统时间时间戳。通过 recvmsg()
+ 在控制消息中以微秒分辨率报告时间戳。
+ SO_TIMESTAMP 根据架构类型和 libc 的 lib 中的 time_t 表示方式定义为
+ SO_TIMESTAMP_NEW 或 SO_TIMESTAMP_OLD。
+ SO_TIMESTAMP_OLD 和 SO_TIMESTAMP_NEW 的控制消息格式分别为
+ struct __kernel_old_timeval 和 struct __kernel_sock_timeval。
+
+SO_TIMESTAMPNS
+ 与 SO_TIMESTAMP 相同的时间戳机制，但以 struct timespec 格式报告时间戳，
+ 纳秒分辨率。
+ SO_TIMESTAMPNS 根据架构类型和 libc 的 time_t 表示方式定义为
+ SO_TIMESTAMPNS_NEW 或 SO_TIMESTAMPNS_OLD。
+ 控制消息格式对于 SO_TIMESTAMPNS_OLD 为 struct timespec，
+ 对于 SO_TIMESTAMPNS_NEW 为 struct __kernel_timespec。
+
+IP_MULTICAST_LOOP + SO_TIMESTAMP[NS]
+ 仅用于多播：通过读取回环数据包接收时间戳，获得近似的传输时间戳。
+
+SO_TIMESTAMPING
+ 在接收、传输或两者时生成时间戳。支持多个时间戳源，包括硬件。
+ 支持为流套接字生成时间戳。
+
+
+1.1 SO_TIMESTAMP（也包括 SO_TIMESTAMP_OLD 和 SO_TIMESTAMP_NEW）
+-------------------------------------------------------------
+
+此套接字选项在接收路径上启用数据报的时间戳。由于目标套接字（如果有）
+在网络栈早期未知，因此必须为所有数据包启用此功能。所有早期接收的时间
+戳选项也是如此。
+
+有关接口详细信息，请参阅 `man 7 socket`。
+
+始终使用 SO_TIMESTAMP_NEW 时间戳以获得 struct __kernel_sock_timeval
+格式的时间戳。
+
+如果时间在 2038 年后，SO_TIMESTAMP_OLD 在 32 位机器上将返回错误的时间戳。
+
+1.2 SO_TIMESTAMPNS（也包括 SO_TIMESTAMPNS_OLD 和 SO_TIMESTAMPNS_NEW）
+-------------------------------------------------------------------
+
+此选项与 SO_TIMESTAMP 相同，但返回数据类型有所不同。其 struct timespec
+能达到比 SO_TIMESTAMP 的 timeval（毫秒）更高的分辨率（纳秒）时间戳。
+
+始终使用 SO_TIMESTAMPNS_NEW 时间戳获得 struct __kernel_timespec 格式
+的时间戳。
+
+如果时间在 2038 年后，SO_TIMESTAMPNS_OLD 在 32 位机器上将返回错误的时间戳。
+
+1.3 SO_TIMESTAMPING（也包括 SO_TIMESTAMPING_OLD 和 SO_TIMESTAMPING_NEW）
+----------------------------------------------------------------------
+
+支持多种类型的时间戳请求。因此，此套接字选项接受标志位图，而不是布尔值。在::
+
+ err = setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_TIMESTAMPING, &val, sizeof(val));
+
+val 是一个整数，设置了以下任何位。设置其他位将返回 EINVAL 且不更改当前状态。
+
+这个套接字选项配置以下几个方面的时间戳生成：
+为单个 sk_buff 结构体生成时间戳（1.3.1）；
+将时间戳报告到套接字的错误队列（1.3.2）；
+配置相关选项（1.3.3）；
+也可以通过 cmsg 为单个 sendmsg 调用启用时间戳生成（1.3.4）。
+
+1.3.1 时间戳生成
+^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+某些位是向协议栈请求尝试生成时间戳。它们的任何组合都是有效的。对这些位的更改适
+用于新创建的数据包，而不是已经在协议栈中的数据包。因此，可以通过在两个 setsockopt
+调用之间嵌入 send() 调用来选择性地为数据包子集请求时间戳（例如，用于采样），
+一个用于启用时间戳生成，一个用于禁用它。时间戳也可能由于特定套接字请求之外的原
+因而生成，例如在当系统范围内启用接收时间戳时，如前所述。
+
+SOF_TIMESTAMPING_RX_HARDWARE:
+ 请求由网络适配器生成的接收时间戳。
+
+SOF_TIMESTAMPING_RX_SOFTWARE:
+ 当数据进入内核时请求接收时间戳。这些时间戳在设备驱动程序将数据包交给内核接收
+ 协议栈后生成。
+
+SOF_TIMESTAMPING_TX_HARDWARE:
+ 请求由网络适配器生成的传输时间戳。此标志可以通过套接字选项和控制消息启用。
+
+SOF_TIMESTAMPING_TX_SOFTWARE:
+ 当数据离开内核时请求传输（TX）时间戳。这些时间戳由设备驱动程序生成，并且尽
+ 可能贴近网络接口发送点，但始终在内核将数据包传递给网络接口之前生成。因此，
+ 它们需要驱动程序支持，且可能并非所有设备都可用。此标志可通过套接字选项和
+ 控制消息两种方式启用。
+
+SOF_TIMESTAMPING_TX_SCHED:
+ 在进入数据包调度器之前请求传输时间戳。内核传输延迟（如果很长）通常由排队
+ 延迟主导。此时间戳与在 SOF_TIMESTAMPING_TX_SOFTWARE 处获取的时间戳之
+ 间的差异将暴露此延迟，并且与协议处理无关。协议处理中产生的延迟（如果有）
+ 可以通过从 send() 之前立即获取的用户空间时间戳中减去此时间戳来计算。在
+ 具有虚拟设备的机器上，传输的数据包通过多个设备和多个数据包调度器，在每层
+ 生成时间戳。这允许对排队延迟进行细粒度测量。此标志可以通过套接字选项和控
+ 制消息启用。
+
+SOF_TIMESTAMPING_TX_ACK:
+ 请求在发送缓冲区中的所有数据都已得到确认时生成传输（TX）时间戳。此选项
+ 仅适用于可靠协议，目前仅在TCP协议中实现。对于该协议，它可能会过度报告
+ 测量结果，因为时间戳是在send()调用时缓冲区中的所有数据（包括该缓冲区）
+ 都被确认时生成的，即累积确认。该机制会忽略选择确认（SACK）和前向确认
+ （FACK）。此标志可通过套接字选项和控制消息两种方式启用。
+
+SOF_TIMESTAMPING_TX_COMPLETION:
+ 在数据包传输完成时请求传输时间戳。完成时间戳由内核在从硬件接收数据包完成
+ 报告时生成。硬件可能一次报告多个数据包，完成时间戳反映报告的时序而不是实
+ 际传输时间。此标志可以通过套接字选项和控制消息启用。
+
+
+1.3.2 时间戳报告
+^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+其他三个位控制将在生成的控制消息中报告哪些时间戳。对这些位的更改在协议栈中
+的时间戳报告位置立即生效。仅当数据包设置了相关的时间戳生成请求时，才会报告
+其时间戳。
+
+SOF_TIMESTAMPING_SOFTWARE:
+ 在可用时报告任何软件时间戳。
+
+SOF_TIMESTAMPING_SYS_HARDWARE:
+ 此选项已被弃用和忽略。
+
+SOF_TIMESTAMPING_RAW_HARDWARE:
+ 在可用时报告由 SOF_TIMESTAMPING_TX_HARDWARE 或 SOF_TIMESTAMPING_RX_HARDWARE
+ 生成的硬件时间戳。
+
+
+1.3.3 时间戳选项
+^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+接口支持以下选项
+
+SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID:
+ 每个数据包生成一个唯一标识符。一个进程可以同时存在多个未完成的时间戳请求。
+ 数据包在传输路径中可能会发生重排序（例如在数据包调度器中）。在这种情况下，
+ 时间戳会以与原始send()调用不同的顺序排队到错误队列中。如此一来，仅根据
+ 时间戳顺序或 payload（有效载荷）检查，并不总能将时间戳与原始send()调用
+ 唯一匹配。
+
+ 此选项在 send() 时将每个数据包与唯一标识符关联，并与时间戳一起返回。
+ 标识符源自每个套接字的 u32 计数器（会回绕）。对于数据报套接字，计数器
+ 随每个发送的数据包递增。对于流套接字，它随每个字节递增。对于流套接字，
+ 还要设置 SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID_TCP，请参阅下面的部分。
+
+ 计数器从零开始。在首次启用套接字选项时初始化。在禁用后再重新启用选项时
+ 重置。重置计数器不会更改系统中现有数据包的标识符。
+
+ 此选项仅针对传输时间戳实现。在这种情况下，时间戳总是与sock_extended_err
+ 结构体一起回环。该选项会修改ee_data字段，以传递一个在该套接字所有同时
+ 存在的未完成时间戳请求中唯一的 ID。
+
+ 进程可以通过控制消息SCM_TS_OPT_ID（TCP 套接字不支持）传递特定 ID，
+ 从而选择性地覆盖默认生成的 ID，示例如下::
+
+ struct msghdr *msg;
+ ...
+ cmsg = CMSG_FIRSTHDR(msg);
+ cmsg->cmsg_level = SOL_SOCKET;
+ cmsg->cmsg_type = SCM_TS_OPT_ID;
+ cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(__u32));
+ *((__u32 *) CMSG_DATA(cmsg)) = opt_id;
+ err = sendmsg(fd, msg, 0);
+
+
+SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID_TCP:
+ 与 SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID 一起传递给新的 TCP 时间戳应用程序。
+ SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID 定义了流套接字计数器的增量，但其起始点
+ 并不完全显而易见。此选项修复了这一点。
+
+ 对于流套接字，如果设置了 SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID，则此选项应始终
+ 设置。在数据报套接字上，选项没有效果。
+
+ 一个合理的期望是系统调用后计数器重置为零，因此后续写入 N 字节将生成
+ 计数器为 N-1 的时间戳。SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID_TCP 在所有条件下
+ 都实现了此行为。
+
+ SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID 不带修饰符时通常报告相同，特别是在套接字选项
+ 在无数据传输时设置时。如果正在传输数据，它可能与输出队列的长度（SIOCOUTQ）
+ 偏差。
+
+ 差异是由于基于 snd_una 与 write_seq 的。snd_una 是 peer 确认的 stream
+ 的偏移量。这取决于外部因素，例如网络 RTT。write_seq 是进程写入的最后一个
+ 字节。此偏移量不受外部输入影响。
+
+ 差异细微，在套接字选项初始化时配置时不易察觉，但 SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID_TCP
+ 行为在任何时候都更稳健。
+
+SOF_TIMESTAMPING_OPT_CMSG:
+ 支持所有时间戳数据包的 recv() cmsg。控制消息已无条件地在所有接收时间戳数据包
+ 和 IPv6 数据包上支持，以及在发送时间戳数据包的 IPv4 数据包上支持。此选项扩展
+ 了它们以在发送时间戳数据包的 IPv4 数据包上支持。一个用例是启用 socket 选项
+ IP_PKTINFO 以关联数据包与其出口设备，通过启用 socket 选项 IP_PKTINFO 同时。
+
+
+SOF_TIMESTAMPING_OPT_TSONLY:
+ 仅适用于传输时间戳。使内核返回一个 cmsg 与一个空数据包一起，而不是与原
+ 始数据包一起。这减少了套接字接收预算（SO_RCVBUF）中收取的内存量，并即使
+ 在 sysctl net.core.tstamp_allow_data 为 0 时也提供时间戳。此选项禁用
+ SOF_TIMESTAMPING_OPT_CMSG。
+
+SOF_TIMESTAMPING_OPT_STATS:
+ 与传输时间戳一起获取的选项性统计信息。它必须与 SOF_TIMESTAMPING_OPT_TSONLY
+ 一起使用。当传输时间戳可用时，统计信息可在类型为 SCM_TIMESTAMPING_OPT_STATS
+ 的单独控制消息中获取，作为 TLV（struct nlattr）类型的列表。这些统计信息允许应
+ 用程序将各种传输层统计信息与传输时间戳关联，例如某个数据块被 peer 的接收窗口限
+ 制了多长时间。
+
+SOF_TIMESTAMPING_OPT_PKTINFO:
+ 启用 SCM_TIMESTAMPING_PKTINFO 控制消息以接收带有硬件时间戳的数据包。
+ 消息包含 struct scm_ts_pktinfo，它提供接收数据包的实际接口索引和层 2 长度。
+ 只有在 CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL 启用且驱动程序使用 NAPI 时，才会返回非零的
+ 有效接口索引。该结构还包含另外两个字段，但它们是保留字段且未定义。
+
+SOF_TIMESTAMPING_OPT_TX_SWHW:
+ 请求在 SOF_TIMESTAMPING_TX_HARDWARE 和 SOF_TIMESTAMPING_TX_SOFTWARE
+ 同时启用时，为传出数据包生成硬件和软件时间戳。如果同时生成两个时间戳，两个单
+ 独的消息将回环到套接字的错误队列，每个消息仅包含一个时间戳。
+
+SOF_TIMESTAMPING_OPT_RX_FILTER:
+ 过滤掉虚假接收时间戳：仅当匹配的时间戳生成标志已启用时才报告接收时间戳。
+
+ 接收时间戳在入口路径中生成较早，在数据包的目的套接字确定之前。如果任何套接
+ 字启用接收时间戳，所有套接字的数据包将接收时间戳数据包。包括那些请求时间戳
+ 报告与 SOF_TIMESTAMPING_SOFTWARE 和/或 SOF_TIMESTAMPING_RAW_HARDWARE，
+ 但未请求接收时间戳生成。这可能发生在仅请求发送时间戳时。
+
+ 接收虚假时间戳通常是无害的。进程可以忽略意外的非零值。但它使行为在其他套接
+ 字上微妙地依赖。此标志隔离套接字以获得更确定的行为。
+
+新应用程序鼓励传递 SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID 以区分时间戳并传递
+SOF_TIMESTAMPING_OPT_TSONLY 以操作，而不管 sysctl net.core.tstamp_allow_data
+的设置。
+
+例外情况是当进程需要额外的 cmsg 数据时，例如 SOL_IP/IP_PKTINFO 以检测出
+口网络接口。然后传递选项 SOF_TIMESTAMPING_OPT_CMSG。此选项依赖于访问原
+始数据包的内容，因此不能与 SOF_TIMESTAMPING_OPT_TSONLY 组合。
+
+
+1.3.4. 通过控制消息启用时间戳
+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+除了套接字选项外，时间戳生成还可以通过 cmsg 按写入请求，仅适用于
+SOF_TIMESTAMPING_TX_*（见第 1.3.1 节）。使用此功能，应用程序可以无需启用和
+禁用时间戳即可采样每个 sendmsg() 的时间戳::
+
+ struct msghdr *msg;
+ ...
+ cmsg = CMSG_FIRSTHDR(msg);
+ cmsg->cmsg_level = SOL_SOCKET;
+ cmsg->cmsg_type = SO_TIMESTAMPING;
+ cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(__u32));
+ *((__u32 *) CMSG_DATA(cmsg)) = SOF_TIMESTAMPING_TX_SCHED |
+ SOF_TIMESTAMPING_TX_SOFTWARE |
+ SOF_TIMESTAMPING_TX_ACK;
+ err = sendmsg(fd, msg, 0);
+
+通过 cmsg 设置的 SOF_TIMESTAMPING_TX_* 标志将覆盖通过 setsockopt 设置的
+SOF_TIMESTAMPING_TX_* 标志。
+
+此外，应用程序仍然需要通过 setsockopt 启用时间戳报告以接收时间戳::
+
+ __u32 val = SOF_TIMESTAMPING_SOFTWARE |
+ SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID /* 或任何其他标志 */;
+ err = setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_TIMESTAMPING, &val, sizeof(val));
+
+
+1.4 字节流时间戳
+-------------------------
+
+SO_TIMESTAMPING 接口支持字节流的时间戳。每个请求解释为请求当整个缓冲区内容
+通过时间戳点时。也就是说，对于流选项 SOF_TIMESTAMPING_TX_SOFTWARE 将记录
+当所有字节都到达设备驱动程序时，无论数据被转换成多少个数据包。
+
+一般来说，字节流没有自然分隔符，因此将时间戳与数据相关联是非平凡的。字节范围
+可能跨段，任何段可能合并（可能合并先前分段缓冲区关联的独立 send() 调用）。段
+可以重新排序，同一字节范围可以在多个段中并存，对于实现重传的协议。
+
+所有时间戳必须实现相同的语义，否则它们是不可比较的。以不同于简单情况（缓冲区
+到 skb 的 1:1 映射）的方式处理“罕见”角落情况是不够的，因为性能调试通常需要
+关注这些异常。
+
+在实践中，时间戳可以与字节流段一致地关联，如果时间戳语义和测量时序的选择正确。
+此挑战与决定 IP 分片策略没有不同。在那里，定义是仅对第一个分片进行时间戳。对
+于字节流，我们选择仅在所有字节通过某个点时生成时间戳。SOF_TIMESTAMPING_TX_ACK
+定义的实现和推理是容易的。一个需要考虑 SACK 的实现会更复杂，因为可能存在传输
+空洞和乱序到达。
+
+在主机上，TCP 也可以通过 Nagle、cork、autocork、分段和 GSO 打破简单的 1:1
+缓冲区到 skbuff 映射。实现确保在所有情况下都正确，通过跟踪每个 send() 传递
+给send() 的最后一个字节，即使它在 skbuff 扩展或合并操作后不再是最后一个字
+节。它存储相关的序列号在 skb_shinfo(skb)->tskey。因为一个 skbuff 只有一
+个这样的字段，所以只能生成一个时间戳。
+
+在罕见情况下，如果两个请求折叠到同一个 skb，则时间戳请求可能会被错过。进程可
+以通过始终在请求之间刷新 TCP 栈来检测此情况，例如启用 TCP_NODELAY 和禁用
+TCP_CORK和 autocork。在 linux-4.7 之后，更好的预防合并方法是使用 MSG_EOR
+标志在sendmsg()时。
+
+这些预防措施确保时间戳仅在所有字节通过时间戳点时生成，假设网络栈本身不会重新
+排序段。栈确实试图避免重新排序。唯一的例外是管理员控制：可以构造一个数据包调
+度器配置，将来自同一流的不同段延迟不同。这种设置通常不常见。
+
+
+2 数据接口
+==========
+
+时间戳通过 recvmsg() 的辅助数据功能读取。请参阅 `man 3 cmsg` 了解此接口的
+详细信息。套接字手册页面 (`man 7 socket`) 描述了如何检索SO_TIMESTAMP 和
+SO_TIMESTAMPNS 生成的数据包时间戳。
+
+
+2.1 SCM_TIMESTAMPING 记录
+--------------------------
+
+这些时间戳在 cmsg_level SOL_SOCKET、cmsg_type SCM_TIMESTAMPING 和类型为
+
+对于 SO_TIMESTAMPING_OLD::
+
+ struct scm_timestamping {
+ struct timespec ts[3];
+ };
+
+对于 SO_TIMESTAMPING_NEW::
+
+ struct scm_timestamping64 {
+ struct __kernel_timespec ts[3];
+
+始终使用 SO_TIMESTAMPING_NEW 时间戳以始终获得 struct scm_timestamping64
+格式的时间戳。
+
+SO_TIMESTAMPING_OLD 在 32 位机器上 2038 年后返回错误的时间戳。
+
+该结构可以返回最多三个时间戳。这是一个遗留功能。任何时候至少有一个字
+段不为零。大多数时间戳都通过 ts[0] 传递。硬件时间戳通过 ts[2] 传递。
+
+ts[1] 以前用于存储硬件时间戳转换为系统时间。相反，将硬件时钟设备直接
+暴露为HW PTP时钟源，以允许用户空间进行时间转换，并可选地与用户空间
+PTP 堆栈（如linuxptp）同步系统时间。对于 PTP 时钟 API，请参阅
+Documentation/driver-api/ptp.rst。
+
+注意，如果同时启用了 SO_TIMESTAMP 或 SO_TIMESTAMPNS 与
+SO_TIMESTAMPING 使用 SOF_TIMESTAMPING_SOFTWARE，在 recvmsg()
+调用时会生成一个虚假的软件时间戳，并传递给 ts[0] 当真实软件时间戳缺
+失时。这也发生在硬件传输时间戳上。
+
+2.1.1 传输时间戳与 MSG_ERRQUEUE
+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+对于传输时间戳，传出数据包回环到套接字的错误队列，并附加发送时间戳（s）。
+进程通过调用带有 MSG_ERRQUEUE 标志的 recvmsg() 接收时间戳，并传递
+一个足够大的 msg_control缓冲区以接收相关的元数据结构。recvmsg 调用
+返回原始传出数据包，并附加两个辅助消息。
+
+一个 cm_level SOL_IP(V6) 和 cm_type IP(V6)_RECVERR 嵌入一个
+struct sock_extended_err这定义了错误类型。对于时间戳，ee_errno
+字段是 ENOMSG。另一个辅助消息将具有 cm_level SOL_SOCKET 和 cm_type
+SCM_TIMESTAMPING。这嵌入了 struct scm_timestamping。
+
+
+2.1.1.2 时间戳类型
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+三个 struct timespec 的语义由 struct sock_extended_err 中的
+ee_info 字段定义。它包含一个类型 SCM_TSTAMP_* 来定义实际传递给
+scm_timestamping 的时间戳。
+
+SCM_TSTAMP_* 类型与之前讨论的 SOF_TIMESTAMPING_* 控制字段完全
+匹配，只有一个例外对于遗留原因，SCM_TSTAMP_SND 等于零，可以设置为
+SOF_TIMESTAMPING_TX_HARDWARE 和 SOF_TIMESTAMPING_TX_SOFTWARE。
+它是第一个，如果 ts[2] 不为零，否则是第二个，在这种情况下，时间戳存
+储在ts[0] 中。
+
+
+2.1.1.3 分片
+~~~~~~~~~~~~
+
+传出数据报分片很少见，但可能发生，例如通过显式禁用 PMTU 发现。如果
+传出数据包被分片，则仅对第一个分片进行时间戳，并返回给发送套接字。
+
+
+2.1.1.4 数据包负载
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+调用应用程序通常不关心接收它传递给堆栈的整个数据包负载：套接字错误队
+列机制仅是一种将时间戳附加到其上的方法。在这种情况下，应用程序可以选
+择读取较小的数据报，甚至长度为 0。负载相应地被截断。直到进程调用
+recvmsg() 到错误队列，然而，整个数据包仍在队列中，占用 SO_RCVBUF 预算。
+
+
+2.1.1.5 阻塞读取
+~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+从错误队列读取始终是非阻塞操作。要阻塞等待时间戳，请使用 poll 或
+select。poll() 将在 pollfd.revents 中返回 POLLERR，如果错误队列
+中有数据。没有必要在 pollfd.events中传递此标志。此标志在请求时被忽
+略。另请参阅 `man 2 poll`。
+
+
+2.1.2 接收时间戳
+^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+在接收时，没有理由从套接字错误队列读取。SCM_TIMESTAMPING 辅助数据与
+数据包数据一起通过正常 recvmsg() 发送。由于这不是套接字错误，它不伴
+随消息 SOL_IP(V6)/IP(V6)_RECVERROR。在这种情况下，struct
+scm_timestamping 中的三个字段含义隐式定义。ts[0] 在设置时包含软件
+时间戳，ts[1] 再次被弃用，ts[2] 在设置时包含硬件时间戳。
+
+
+3. 硬件时间戳配置：ETHTOOL_MSG_TSCONFIG_SET/GET
+==============================================
+
+硬件时间戳也必须为每个设备驱动程序初始化，该驱动程序预期执行硬件时间戳。
+参数在 include/uapi/linux/net_tstamp.h 中定义为::
+
+ struct hwtstamp_config {
+ int flags; /* 目前没有定义的标志，必须为零 */
+ int tx_type; /* HWTSTAMP_TX_* */
+ int rx_filter; /* HWTSTAMP_FILTER_* */
+ };
+
+期望的行为通过 tsconfig netlink 套接字 ``ETHTOOL_MSG_TSCONFIG_SET``
+传递到内核，并通过 ``ETHTOOL_A_TSCONFIG_TX_TYPES``、
+``ETHTOOL_A_TSCONFIG_RX_FILTERS`` 和 ``ETHTOOL_A_TSCONFIG_HWTSTAMP_FLAGS``
+netlink 属性设置 struct hwtstamp_config 相应地。
+
+``ETHTOOL_A_TSCONFIG_HWTSTAMP_PROVIDER`` netlink 嵌套属性用于选择
+硬件时间戳的来源。它由设备源的索引和时间戳类型限定符组成。
+
+驱动程序可以自由使用比请求更宽松的配置。预期驱动程序应仅实现可以直接支持的
+最通用模式。例如，如果硬件可以支持 HWTSTAMP_FILTER_PTP_V2_EVENT，则它
+通常应始终升级HWTSTAMP_FILTER_PTP_V2_L2_SYNC，依此类推，因为
+HWTSTAMP_FILTER_PTP_V2_EVENT 更通用（更实用）。
+
+支持硬件时间戳的驱动程序应更新 struct，并可能返回更宽松的实际配置。如果
+请求的数据包无法进行时间戳，则不应更改任何内容，并返回 ERANGE（与 EINVAL
+相反，这表明 SIOCSHWTSTAMP 根本不支持）。
+
+只有具有管理权限的进程才能更改配置。用户空间负责确保多个进程不会相互干扰，
+并确保设置被重置。
+
+任何进程都可以通过请求 tsconfig netlink 套接字 ``ETHTOOL_MSG_TSCONFIG_GET``
+读取实际配置。
+
+遗留配置是使用 ioctl(SIOCSHWTSTAMP) 与指向 struct ifreq 的指针，其
+ifr_data指向 struct hwtstamp_config。tx_type 和 rx_filter 是驱动
+程序期望执行的提示。如果请求的细粒度过滤对传入数据包不支持，驱动程序可能
+会对请求的数据包进行时间戳。ioctl(SIOCGHWTSTAMP) 以与
+ioctl(SIOCSHWTSTAMP) 相同的方式使用。然而,并非所有驱动程序都实现了这一点。
+
+::
+
+ /* 可能的 hwtstamp_config->tx_type 值 */
+ enum {
+ /*
+ * 不会需要硬件时间戳的传出数据包；
+ * 如果数据包到达并请求它，则不会进行硬件时间戳
+ */
+ HWTSTAMP_TX_OFF,
+
+ /*
+ * 启用传出数据包的硬件时间戳；
+ * 数据包的发送者决定哪些数据包需要时间戳，
+ * 在发送数据包之前设置 SOF_TIMESTAMPING_TX_SOFTWARE
+ */
+ HWTSTAMP_TX_ON,
+ };
+
+ /* 可能的 hwtstamp_config->rx_filter 值 */
+ enum {
+ /* 时间戳不传入任何数据包 */
+ HWTSTAMP_FILTER_NONE,
+
+ /* 时间戳任何传入数据包 */
+ HWTSTAMP_FILTER_ALL,
+
+ /* 返回值：时间戳所有请求的数据包加上一些其他数据包 */
+ HWTSTAMP_FILTER_SOME,
+
+ /* PTP v1，UDP，任何事件数据包 */
+ HWTSTAMP_FILTER_PTP_V1_L4_EVENT,
+
+ /* 有关完整值列表，请检查
+ * 文件 include/uapi/linux/net_tstamp.h
+ */
+ };
+
+3.1 硬件时间戳实现：设备驱动程序
+--------------------------------
+
+支持硬件时间戳的驱动程序必须支持 ndo_hwtstamp_set NDO 或遗留 SIOCSHWTSTAMP
+ioctl 并更新提供的 struct hwtstamp_config 与实际值，如 SIOCSHWTSTAMP 部分
+所述。它还应支持 ndo_hwtstamp_get 或遗留 SIOCGHWTSTAMP。
+
+接收数据包的时间戳必须存储在 skb 中。要获取 skb 的共享时间戳结构，请调用
+skb_hwtstamps()。然后设置结构中的时间戳::
+
+ struct skb_shared_hwtstamps {
+ /* 硬件时间戳转换为自任意时间点的持续时间
+ * 自定义点
+ */
+ ktime_t hwtstamp;
+ };
+
+传出数据包的时间戳应按如下方式生成：
+
+- 在 hard_start_xmit() 中，检查 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_HW_TSTAMP)
+ 是否不为零。如果是，则驱动程序期望执行硬件时间戳。
+- 如果此 skb 和请求都可能，则声明驱动程序正在执行时间戳，通过设置 skb_shinfo(skb)->tx_flags
+ 中的标志SKBTX_IN_PROGRESS，例如::
+
+ skb_shinfo(skb)->tx_flags |= SKBTX_IN_PROGRESS;
+
+ 您可能希望保留与 skb 关联的指针，而不是释放 skb。不支持硬件时间戳的驱
+ 动程序不会这样做。驱动程序绝不能触及 sk_buff::tstamp！它用于存储网络
+ 子系统生成的软件时间戳。
+- 驱动程序应在尽可能接近将 sk_buff 传递给硬件时调用 skb_tx_timestamp()。
+ skb_tx_timestamp()提供软件时间戳（如果请求），并且硬件时间戳不可用
+ （SKBTX_IN_PROGRESS 未设置）。
+- 一旦驱动程序发送数据包并/或获取硬件时间戳，它就会通过 skb_tstamp_tx()
+ 传递时间戳，原始 skb，原始硬件时间戳。skb_tstamp_tx() 克隆原始 skb 并
+ 添加时间戳，因此原始 skb 现在必须释放。如果获取硬件时间戳失败，则驱动程序
+ 不应回退到软件时间戳。理由是，这会在处理管道中的稍后时间发生，而不是其他软
+ 件时间戳，因此可能导致时间戳之间的差异。
+
+3.2 堆叠 PTP 硬件时钟的特殊考虑
+------------------------------
+
+在数据包的路径中可能存在多个 PHC（PTP 硬件时钟）。内核没有明确的机制允许用
+户选择用于时间戳以太网帧的 PHC。相反，假设最外层的 PHC 始终是最优的，并且
+内核驱动程序协作以实现这一目标。目前有 3 种堆叠 PHC 的情况，如下所示：
+
+3.2.1 DSA（分布式交换架构）交换机
+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+这些是具有一个端口连接到（完全不知情的）主机以太网接口的以太网交换机，并且
+执行端口多路复用或可选转发加速功能。每个 DSA 交换机端口在用户看来都是独立的
+（虚拟）网络接口，其网络 I/O 在底层通过主机接口（在 TX 上重定向到主机端口，
+在 RX 上拦截帧）执行。
+
+当 DSA 交换机连接到主机端口时，PTP 同步必须受到限制，因为交换机的可变排队
+延迟引入了主机端口与其 PTP 伙伴之间的路径延迟抖动。因此，一些 DSA 交换机
+包含自己的时间戳时钟，并具有在自身 MAC上执行网络时间戳的能力，因此路径延迟
+仅测量线缆和 PHY 传播延迟。支持 Linux 的 DSA 交换机暴露了与任何其他网络
+接口相同的 ABI（除了 DSA 接口在网络 I/O 方面实际上是虚拟的，它们确实有自
+己的PHC）。典型地，但不是强制性地，所有DSA 交换机接口共享相同的 PHC。
+
+通过设计，DSA 交换机对连接到其主机端口的 PTP 时间戳不需要任何特殊的驱动程
+序处理。然而，当主机端口也支持 PTP 时间戳时，DSA 将负责拦截
+``.ndo_eth_ioctl`` 调用，并阻止尝试在主机端口上启用硬件时间戳。这是因为
+SO_TIMESTAMPING API 不允许为同一数据包传递多个硬件时间戳，因此除了 DSA
+交换机端口之外的任何人都不应阻止这样做。
+
+在通用层，DSA 提供了以下基础设施用于 PTP 时间戳：
+
+- ``.port_txtstamp()``：在用户空间从用户空间请求带有硬件 TX 时间戳请求
+ 的数据包之前调用的钩子。这是必需的，因为硬件时间戳在实际 MAC 传输后才可
+ 用，因此驱动程序必须准备将时间戳与原始数据包相关联，以便它可以重新入队数
+ 据包到套接字的错误队列。为了保存可能在时间戳可用时需要的数据包，驱动程序
+ 可以调用 ``skb_clone_sk``，在 skb->cb 中保存克隆指针，并入队一个 tx
+ skb 队列。通常，交换机会有一个PTP TX 时间戳寄存器（或有时是一个 FIFO），
+ 其中时间戳可用。在 FIFO 的情况下，硬件可能会存储PTP 序列 ID/消息类型/
+ 域号和实际时间戳的键值对。为了在等待时间戳的数据包队列和实际时间戳之间正
+ 确关联，驱动程序可以使用 BPF 分类器(``ptp_classify_raw``) 来识别 PTP
+ 传输类型，并使用 ``ptp_parse_header`` 解释 PTP 头字段。可能存在一个 IRQ，
+ 当此时间戳可用时触发，或者驱动程序可能需要轮询，在调用 ``dev_queue_xmit()``
+ 到主机接口之后。单步 TX 时间戳不需要数据包克隆，因为 PTP 协议不需要后续消
+ 息（因为TX 时间戳已嵌入到数据包中），因此用户空间不期望数据包带有 TX 时间戳
+ 被重新入队到其套接字的错误队列。
+
+- ``.port_rxtstamp()``：在 RX 上，DSA 运行 BPF 分类器以识别 PTP 事件消息
+ （任何其他数据包，包括 PTP 通用消息，不进行时间戳）。驱动程序提供原始（也是唯一）
+ 时间戳数据包，以便它可以标记它，如果它是立即可用的，或者延迟。在接收时，时间
+ 戳可能要么在频带内（通过DSA 头中的元数据，或以其他方式附加到数据包），要么在频
+ 带外（通过另一个 RX 时间戳FIFO）。在 RX 上延迟通常是必要的，当检索时间戳需要
+ 可睡眠上下文时。在这种情况下，DSA驱动程序有责任调用 ``netif_rx()`` 在新鲜时
+ 间戳的 skb 上。
+
+3.2.2 以太网 PHYs
+^^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+这些是通常在网络栈中履行第 1 层角色的设备，因此它们在 DSA 交换机中没有网络接
+口的表示。然而，PHY可能能够检测和时间戳 PTP 数据包，出于性能原因：在尽可能接
+近导线的地方获取的时间戳具有更稳定的同步性和更精确的精度。
+
+支持 PTP 时间戳的 PHY 驱动程序必须创建 ``struct mii_timestamper`` 并添加
+指向它的指针在 ``phydev->mii_ts`` 中。 ``phydev->mii_ts`` 的存在将由网络
+堆栈检查。
+
+由于 PHY 没有网络接口表示，PHY 的时间戳和 ethtool ioctl 操作需要通过其各自
+的 MAC驱动程序进行中介。因此，与 DSA 交换机不同，需要对每个单独的 MAC 驱动
+程序进行 PHY时间戳支持的修改。这包括：
+
+- 在 ``.ndo_eth_ioctl`` 中检查，是否 ``phy_has_hwtstamp(netdev->phydev)``
+ 为真或假。如果是，则 MAC 驱动程序不应处理此请求，而应将其传递给 PHY 使用
+ ``phy_mii_ioctl()``。
+
+- 在 RX 上，特殊干预可能或可能不需要，具体取决于将 skb 传递到网络堆栈的函数。
+ 在 plain ``netif_rx()`` 和类似情况下，MAC 驱动程序必须检查是否
+ ``skb_defer_rx_timestamp(skb)`` 是必要的，如果是，则不调用 ``netif_rx()``。
+ 如果 ``CONFIG_NETWORK_PHY_TIMESTAMPING`` 启用，并且
+ ``skb->dev->phydev->mii_ts`` 存在，它的 ``.rxtstamp()`` 钩子现在将被调
+ 用，以使用与 DSA 类似的逻辑确定 RX 时间戳延迟是否必要。同样像 DSA，它成为
+ PHY 驱动程序的责任，在时间戳可用时发送数据包到堆栈。
+
+ 对于其他 skb 接收函数，例如 ``napi_gro_receive`` 和 ``netif_receive_skb``，
+ 堆栈会自动检查是否 ``skb_defer_rx_timestamp()`` 是必要的，因此此检查不
+ 需要在驱动程序内部。
+
+- 在 TX 上，同样，特殊干预可能或可能不需要。调用 ``mii_ts->txtstamp()``钩
+ 子的函数名为``skb_clone_tx_timestamp()``。此函数可以直接调用（在这种情
+ 况下，确实需要显式 MAC 驱动程序支持），但函数也 piggybacks 从
+ ``skb_tx_timestamp()`` 调用，许多 MAC 驱动程序已经为软件时间戳目的执行。
+ 因此，如果 MAC 支持软件时间戳，则它不需要在此阶段执行任何其他操作。
+
+3.2.3 MII 总线嗅探设备
+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+这些执行与时间戳以太网 PHY 相同的角色，除了它们是离散设备，因此可以与任何 PHY
+组合，即使它不支持时间戳。在 Linux 中，它们是可发现的，可以通过 Device Tree
+附加到 ``struct phy_device``，对于其余部分，它们使用与那些相同的 mii_ts 基
+础设施。请参阅 Documentation/devicetree/bindings/ptp/timestamper.txt 了
+解更多详细信息。
+
+3.2.4 MAC 驱动程序的其他注意事项
+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
+
+堆叠 PHC 可能会暴露 MAC 驱动程序的错误，这些错误在未堆叠 PHC 时无法触发。一个
+例子涉及此行代码，已经在前面的部分中介绍过::
+
+ skb_shinfo(skb)->tx_flags |= SKBTX_IN_PROGRESS;
+
+任何 TX 时间戳逻辑，无论是普通的 MAC 驱动程序、DSA 交换机驱动程序、PHY 驱动程
+序还是 MII 总线嗅探设备驱动程序，都应该设置此标志。但一个未意识到 PHC 堆叠的
+MAC 驱动程序可能会被其他不是它自己的实体设置此标志，并传递一个重复的时间戳。例
+如，典型的 TX 时间戳逻辑可能是将传输部分分为 2 个部分：
+
+1. "TX"：检查是否通过 ``.ndo_eth_ioctl``（"``priv->hwtstamp_tx_enabled
+ == true``"）和当前 skb 是否需要 TX 时间戳（"``skb_shinfo(skb)->tx_flags
+ & SKBTX_HW_TSTAMP``"）。如果为真，则设置 "``skb_shinfo(skb)->tx_flags
+ |= SKBTX_IN_PROGRESS``" 标志。注意：如上所述，在堆叠 PHC 系统中，此条件
+ 不应触发，因为此 MAC 肯定不是最外层的 PHC。但这是典型的错误所在。传输继续
+ 使用此数据包。
+
+2. "TX 确认"：传输完成。驱动程序检查是否需要收集任何 TX 时间戳。这里通常是典
+ 型的错误所在：驱动程序采取捷径，只检查 "``skb_shinfo(skb)->tx_flags &
+ SKBTX_IN_PROGRESS``" 是否设置。在堆叠 PHC 系统中，这是错误的，因为此 MAC
+ 驱动程序不是唯一在 TX 数据路径中启用 SKBTX_IN_PROGRESS 的实体。
+
+此问题的正确解决方案是 MAC 驱动程序在其 "TX 确认" 部分中有一个复合检查，不仅
+针对 "``skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_IN_PROGRESS``"，还针对
+"``priv->hwtstamp_tx_enabled == true``"。因为系统确保 PTP 时间戳仅对最
+外层 PHC 启用，此增强检查将避免向用户空间传递重复的 TX 时间戳。
--
2.25.1
<div class="zcontentRow"><p>From: Wang Yaxin <wang.yaxin@....com.cn></p><p><br></p><p>translate the "timestamping.rst" into Simplified Chinese.</p><p><br></p><p>Update the translation through commit d5c17e36549c</p><p>("docs: networking: timestamping: improve stacked PHC sentence")</p><p><br></p><p>Signed-off-by: Wang Yaxin <wang.yaxin@....com.cn></p><p>Signed-off-by: Sun yuxi <sun.yuxi@....com.cn></p><p>---</p><p> .../translations/zh_CN/networking/index.rst | 2 +-</p><p> .../zh_CN/networking/timestamping.rst | 674 ++++++++++++++++++</p><p> 2 files changed, 675 insertions(+), 1 deletion(-)</p><p> create mode 100644 Documentation/translations/zh_CN/networking/timestamping.rst</p><p><br></p><p>diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/networking/index.rst b/Documentation/translations/zh_CN/networking/index.rst</p><p>index e0494346fa8c..9e2520a5e35e 100644</p><p>--- a/Documentation/translations/zh_CN/networking/index.rst</p><p>+++ b/Documentation/translations/zh_CN/networking/index.rst</p><p>@@ -30,6 +30,7 @@</p><p> mptcp-sysctl</p><p> skbuff</p><p> generic-hdlc</p><p>+ timestamping</p><p> </p><p> Todolist:</p><p> </p><p>@@ -138,7 +139,6 @@ Todolist:</p><p> * tcp_ao</p><p> * tcp-thin</p><p> * team</p><p>-* timestamping</p><p> * tipc</p><p> * tproxy</p><p> * tuntap</p><p>diff --git a/Documentation/translations/zh_CN/networking/timestamping.rst b/Documentation/translations/zh_CN/networking/timestamping.rst</p><p>new file mode 100644</p><p>index 000000000000..a9e9e752b7c0</p><p>--- /dev/null</p><p>+++ b/Documentation/translations/zh_CN/networking/timestamping.rst</p><p>@@ -0,0 +1,674 @@</p><p>+.. SPDX-License-Identifier: GPL-2.0</p><p>+</p><p>+.. include:: ../disclaimer-zh_CN.rst</p><p>+</p><p>+:Original: Documentation/networking/timestamping.rst</p><p>+</p><p>+:翻译:</p><p>+</p><p>+ 王亚鑫 Wang Yaxin <wang.yaxin@....com.cn></p><p>+</p><p>+======</p><p>+时间戳</p><p>+======</p><p>+</p><p>+</p><p>+1. 控制接口</p><p>+==========</p><p>+</p><p>+接收网络数据包时间戳的接口包括：</p><p>+</p><p>+SO_TIMESTAMP</p><p>+ 为每个传入数据包生成（不一定是单调的）系统时间时间戳。通过 recvmsg()</p><p>+ 在控制消息中以微秒分辨率报告时间戳。</p><p>+ SO_TIMESTAMP 根据架构类型和 libc 的 lib 中的 time_t 表示方式定义为</p><p>+ SO_TIMESTAMP_NEW 或 SO_TIMESTAMP_OLD。</p><p>+ SO_TIMESTAMP_OLD 和 SO_TIMESTAMP_NEW 的控制消息格式分别为</p><p>+ struct __kernel_old_timeval 和 struct __kernel_sock_timeval。</p><p>+</p><p>+SO_TIMESTAMPNS</p><p>+ 与 SO_TIMESTAMP 相同的时间戳机制，但以 struct timespec 格式报告时间戳，</p><p>+ 纳秒分辨率。</p><p>+ SO_TIMESTAMPNS 根据架构类型和 libc 的 time_t 表示方式定义为</p><p>+ SO_TIMESTAMPNS_NEW 或 SO_TIMESTAMPNS_OLD。</p><p>+ 控制消息格式对于 SO_TIMESTAMPNS_OLD 为 struct timespec，</p><p>+ 对于 SO_TIMESTAMPNS_NEW 为 struct __kernel_timespec。</p><p>+</p><p>+IP_MULTICAST_LOOP + SO_TIMESTAMP[NS]</p><p>+ 仅用于多播：通过读取回环数据包接收时间戳，获得近似的传输时间戳。</p><p>+</p><p>+SO_TIMESTAMPING</p><p>+ 在接收、传输或两者时生成时间戳。支持多个时间戳源，包括硬件。</p><p>+ 支持为流套接字生成时间戳。</p><p>+</p><p>+</p><p>+1.1 SO_TIMESTAMP（也包括 SO_TIMESTAMP_OLD 和 SO_TIMESTAMP_NEW）</p><p>+-------------------------------------------------------------</p><p>+</p><p>+此套接字选项在接收路径上启用数据报的时间戳。由于目标套接字（如果有）</p><p>+在网络栈早期未知，因此必须为所有数据包启用此功能。所有早期接收的时间</p><p>+戳选项也是如此。</p><p>+</p><p>+有关接口详细信息，请参阅 `man 7 socket`。</p><p>+</p><p>+始终使用 SO_TIMESTAMP_NEW 时间戳以获得 struct __kernel_sock_timeval</p><p>+格式的时间戳。</p><p>+</p><p>+如果时间在 2038 年后，SO_TIMESTAMP_OLD 在 32 位机器上将返回错误的时间戳。</p><p>+</p><p>+1.2 SO_TIMESTAMPNS（也包括 SO_TIMESTAMPNS_OLD 和 SO_TIMESTAMPNS_NEW）</p><p>+-------------------------------------------------------------------</p><p>+</p><p>+此选项与 SO_TIMESTAMP 相同，但返回数据类型有所不同。其 struct timespec</p><p>+能达到比 SO_TIMESTAMP 的 timeval（毫秒）更高的分辨率（纳秒）时间戳。</p><p>+</p><p>+始终使用 SO_TIMESTAMPNS_NEW 时间戳获得 struct __kernel_timespec 格式</p><p>+的时间戳。</p><p>+</p><p>+如果时间在 2038 年后，SO_TIMESTAMPNS_OLD 在 32 位机器上将返回错误的时间戳。</p><p>+</p><p>+1.3 SO_TIMESTAMPING（也包括 SO_TIMESTAMPING_OLD 和 SO_TIMESTAMPING_NEW）</p><p>+----------------------------------------------------------------------</p><p>+</p><p>+支持多种类型的时间戳请求。因此，此套接字选项接受标志位图，而不是布尔值。在::</p><p>+</p><p>+ err = setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_TIMESTAMPING, &val, sizeof(val));</p><p>+</p><p>+val 是一个整数，设置了以下任何位。设置其他位将返回 EINVAL 且不更改当前状态。</p><p>+</p><p>+这个套接字选项配置以下几个方面的时间戳生成：</p><p>+为单个 sk_buff 结构体生成时间戳（1.3.1）；</p><p>+将时间戳报告到套接字的错误队列（1.3.2）；</p><p>+配置相关选项（1.3.3）；</p><p>+也可以通过 cmsg 为单个 sendmsg 调用启用时间戳生成（1.3.4）。</p><p>+</p><p>+1.3.1 时间戳生成</p><p>+^^^^^^^^^^^^^^^^</p><p>+</p><p>+某些位是向协议栈请求尝试生成时间戳。它们的任何组合都是有效的。对这些位的更改适</p><p>+用于新创建的数据包，而不是已经在协议栈中的数据包。因此，可以通过在两个 setsockopt</p><p>+调用之间嵌入 send() 调用来选择性地为数据包子集请求时间戳（例如，用于采样），</p><p>+一个用于启用时间戳生成，一个用于禁用它。时间戳也可能由于特定套接字请求之外的原</p><p>+因而生成，例如在当系统范围内启用接收时间戳时，如前所述。</p><p>+</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_RX_HARDWARE:</p><p>+ 请求由网络适配器生成的接收时间戳。</p><p>+</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_RX_SOFTWARE:</p><p>+ 当数据进入内核时请求接收时间戳。这些时间戳在设备驱动程序将数据包交给内核接收</p><p>+ 协议栈后生成。</p><p>+</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_TX_HARDWARE:</p><p>+ 请求由网络适配器生成的传输时间戳。此标志可以通过套接字选项和控制消息启用。</p><p>+</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_TX_SOFTWARE:</p><p>+ 当数据离开内核时请求传输（TX）时间戳。这些时间戳由设备驱动程序生成，并且尽</p><p>+ 可能贴近网络接口发送点，但始终在内核将数据包传递给网络接口之前生成。因此，</p><p>+ 它们需要驱动程序支持，且可能并非所有设备都可用。此标志可通过套接字选项和</p><p>+ 控制消息两种方式启用。</p><p>+</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_TX_SCHED:</p><p>+ 在进入数据包调度器之前请求传输时间戳。内核传输延迟（如果很长）通常由排队</p><p>+ 延迟主导。此时间戳与在 SOF_TIMESTAMPING_TX_SOFTWARE 处获取的时间戳之</p><p>+ 间的差异将暴露此延迟，并且与协议处理无关。协议处理中产生的延迟（如果有）</p><p>+ 可以通过从 send() 之前立即获取的用户空间时间戳中减去此时间戳来计算。在</p><p>+ 具有虚拟设备的机器上，传输的数据包通过多个设备和多个数据包调度器，在每层</p><p>+ 生成时间戳。这允许对排队延迟进行细粒度测量。此标志可以通过套接字选项和控</p><p>+ 制消息启用。</p><p>+</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_TX_ACK:</p><p>+ 请求在发送缓冲区中的所有数据都已得到确认时生成传输（TX）时间戳。此选项</p><p>+ 仅适用于可靠协议，目前仅在TCP协议中实现。对于该协议，它可能会过度报告</p><p>+ 测量结果，因为时间戳是在send()调用时缓冲区中的所有数据（包括该缓冲区）</p><p>+ 都被确认时生成的，即累积确认。该机制会忽略选择确认（SACK）和前向确认</p><p>+ （FACK）。此标志可通过套接字选项和控制消息两种方式启用。</p><p>+</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_TX_COMPLETION:</p><p>+ 在数据包传输完成时请求传输时间戳。完成时间戳由内核在从硬件接收数据包完成</p><p>+ 报告时生成。硬件可能一次报告多个数据包，完成时间戳反映报告的时序而不是实</p><p>+ 际传输时间。此标志可以通过套接字选项和控制消息启用。</p><p>+</p><p>+</p><p>+1.3.2 时间戳报告</p><p>+^^^^^^^^^^^^^^^^</p><p>+</p><p>+其他三个位控制将在生成的控制消息中报告哪些时间戳。对这些位的更改在协议栈中</p><p>+的时间戳报告位置立即生效。仅当数据包设置了相关的时间戳生成请求时，才会报告</p><p>+其时间戳。</p><p>+</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_SOFTWARE:</p><p>+ 在可用时报告任何软件时间戳。</p><p>+</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_SYS_HARDWARE:</p><p>+ 此选项已被弃用和忽略。</p><p>+</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_RAW_HARDWARE:</p><p>+ 在可用时报告由 SOF_TIMESTAMPING_TX_HARDWARE 或 SOF_TIMESTAMPING_RX_HARDWARE</p><p>+ 生成的硬件时间戳。</p><p>+</p><p>+</p><p>+1.3.3 时间戳选项</p><p>+^^^^^^^^^^^^^^^^</p><p>+</p><p>+接口支持以下选项</p><p>+</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID:</p><p>+ 每个数据包生成一个唯一标识符。一个进程可以同时存在多个未完成的时间戳请求。</p><p>+ 数据包在传输路径中可能会发生重排序（例如在数据包调度器中）。在这种情况下，</p><p>+ 时间戳会以与原始send()调用不同的顺序排队到错误队列中。如此一来，仅根据</p><p>+ 时间戳顺序或 payload（有效载荷）检查，并不总能将时间戳与原始send()调用</p><p>+ 唯一匹配。</p><p>+</p><p>+ 此选项在 send() 时将每个数据包与唯一标识符关联，并与时间戳一起返回。</p><p>+ 标识符源自每个套接字的 u32 计数器（会回绕）。对于数据报套接字，计数器</p><p>+ 随每个发送的数据包递增。对于流套接字，它随每个字节递增。对于流套接字，</p><p>+ 还要设置 SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID_TCP，请参阅下面的部分。</p><p>+</p><p>+ 计数器从零开始。在首次启用套接字选项时初始化。在禁用后再重新启用选项时</p><p>+ 重置。重置计数器不会更改系统中现有数据包的标识符。</p><p>+</p><p>+ 此选项仅针对传输时间戳实现。在这种情况下，时间戳总是与sock_extended_err</p><p>+ 结构体一起回环。该选项会修改ee_data字段，以传递一个在该套接字所有同时</p><p>+ 存在的未完成时间戳请求中唯一的 ID。</p><p>+</p><p>+ 进程可以通过控制消息SCM_TS_OPT_ID（TCP 套接字不支持）传递特定 ID，</p><p>+ 从而选择性地覆盖默认生成的 ID，示例如下::</p><p>+</p><p>+ struct msghdr *msg;</p><p>+ ...</p><p>+ cmsg<span style="white-space:pre"> </span> = CMSG_FIRSTHDR(msg);</p><p>+ cmsg->cmsg_level<span style="white-space:pre"> </span> = SOL_SOCKET;</p><p>+ cmsg->cmsg_type<span style="white-space:pre"> </span> = SCM_TS_OPT_ID;</p><p>+ cmsg->cmsg_len<span style="white-space:pre"> </span> = CMSG_LEN(sizeof(__u32));</p><p>+ *((__u32 *) CMSG_DATA(cmsg)) = opt_id;</p><p>+ err = sendmsg(fd, msg, 0);</p><p>+</p><p>+</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID_TCP:</p><p>+ 与 SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID 一起传递给新的 TCP 时间戳应用程序。</p><p>+ SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID 定义了流套接字计数器的增量，但其起始点</p><p>+ 并不完全显而易见。此选项修复了这一点。</p><p>+</p><p>+ 对于流套接字，如果设置了 SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID，则此选项应始终</p><p>+ 设置。在数据报套接字上，选项没有效果。</p><p>+</p><p>+ 一个合理的期望是系统调用后计数器重置为零，因此后续写入 N 字节将生成</p><p>+ 计数器为 N-1 的时间戳。SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID_TCP 在所有条件下</p><p>+ 都实现了此行为。</p><p>+</p><p>+ SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID 不带修饰符时通常报告相同，特别是在套接字选项</p><p>+ 在无数据传输时设置时。如果正在传输数据，它可能与输出队列的长度（SIOCOUTQ）</p><p>+ 偏差。</p><p>+</p><p>+ 差异是由于基于 snd_una 与 write_seq 的。snd_una 是 peer 确认的 stream</p><p>+ 的偏移量。这取决于外部因素，例如网络 RTT。write_seq 是进程写入的最后一个</p><p>+ 字节。此偏移量不受外部输入影响。</p><p>+</p><p>+ 差异细微，在套接字选项初始化时配置时不易察觉，但 SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID_TCP</p><p>+ 行为在任何时候都更稳健。</p><p>+</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_OPT_CMSG:</p><p>+ 支持所有时间戳数据包的 recv() cmsg。控制消息已无条件地在所有接收时间戳数据包</p><p>+ 和 IPv6 数据包上支持，以及在发送时间戳数据包的 IPv4 数据包上支持。此选项扩展</p><p>+ 了它们以在发送时间戳数据包的 IPv4 数据包上支持。一个用例是启用 socket 选项</p><p>+ IP_PKTINFO 以关联数据包与其出口设备，通过启用 socket 选项 IP_PKTINFO 同时。</p><p>+</p><p>+</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_OPT_TSONLY:</p><p>+ 仅适用于传输时间戳。使内核返回一个 cmsg 与一个空数据包一起，而不是与原</p><p>+ 始数据包一起。这减少了套接字接收预算（SO_RCVBUF）中收取的内存量，并即使</p><p>+ 在 sysctl net.core.tstamp_allow_data 为 0 时也提供时间戳。此选项禁用</p><p>+ SOF_TIMESTAMPING_OPT_CMSG。</p><p>+</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_OPT_STATS:</p><p>+ 与传输时间戳一起获取的选项性统计信息。它必须与 SOF_TIMESTAMPING_OPT_TSONLY</p><p>+ 一起使用。当传输时间戳可用时，统计信息可在类型为 SCM_TIMESTAMPING_OPT_STATS</p><p>+ 的单独控制消息中获取，作为 TLV（struct nlattr）类型的列表。这些统计信息允许应</p><p>+ 用程序将各种传输层统计信息与传输时间戳关联，例如某个数据块被 peer 的接收窗口限</p><p>+ 制了多长时间。</p><p>+</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_OPT_PKTINFO:</p><p>+ 启用 SCM_TIMESTAMPING_PKTINFO 控制消息以接收带有硬件时间戳的数据包。</p><p>+ 消息包含 struct scm_ts_pktinfo，它提供接收数据包的实际接口索引和层 2 长度。</p><p>+ 只有在 CONFIG_NET_RX_BUSY_POLL 启用且驱动程序使用 NAPI 时，才会返回非零的</p><p>+ 有效接口索引。该结构还包含另外两个字段，但它们是保留字段且未定义。</p><p>+</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_OPT_TX_SWHW:</p><p>+ 请求在 SOF_TIMESTAMPING_TX_HARDWARE 和 SOF_TIMESTAMPING_TX_SOFTWARE</p><p>+ 同时启用时，为传出数据包生成硬件和软件时间戳。如果同时生成两个时间戳，两个单</p><p>+ 独的消息将回环到套接字的错误队列，每个消息仅包含一个时间戳。</p><p>+</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_OPT_RX_FILTER:</p><p>+ 过滤掉虚假接收时间戳：仅当匹配的时间戳生成标志已启用时才报告接收时间戳。</p><p>+</p><p>+ 接收时间戳在入口路径中生成较早，在数据包的目的套接字确定之前。如果任何套接</p><p>+ 字启用接收时间戳，所有套接字的数据包将接收时间戳数据包。包括那些请求时间戳</p><p>+ 报告与 SOF_TIMESTAMPING_SOFTWARE 和/或 SOF_TIMESTAMPING_RAW_HARDWARE，</p><p>+ 但未请求接收时间戳生成。这可能发生在仅请求发送时间戳时。</p><p>+</p><p>+ 接收虚假时间戳通常是无害的。进程可以忽略意外的非零值。但它使行为在其他套接</p><p>+ 字上微妙地依赖。此标志隔离套接字以获得更确定的行为。</p><p>+</p><p>+新应用程序鼓励传递 SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID 以区分时间戳并传递</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_OPT_TSONLY 以操作，而不管 sysctl net.core.tstamp_allow_data</p><p>+的设置。</p><p>+</p><p>+例外情况是当进程需要额外的 cmsg 数据时，例如 SOL_IP/IP_PKTINFO 以检测出</p><p>+口网络接口。然后传递选项 SOF_TIMESTAMPING_OPT_CMSG。此选项依赖于访问原</p><p>+始数据包的内容，因此不能与 SOF_TIMESTAMPING_OPT_TSONLY 组合。</p><p>+</p><p>+</p><p>+1.3.4. 通过控制消息启用时间戳</p><p>+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^</p><p>+</p><p>+除了套接字选项外，时间戳生成还可以通过 cmsg 按写入请求，仅适用于</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_TX_*（见第 1.3.1 节）。使用此功能，应用程序可以无需启用和</p><p>+禁用时间戳即可采样每个 sendmsg() 的时间戳::</p><p>+</p><p>+ struct msghdr *msg;</p><p>+ ...</p><p>+ cmsg<span style="white-space:pre"> </span> = CMSG_FIRSTHDR(msg);</p><p>+ cmsg->cmsg_level<span style="white-space:pre"> </span> = SOL_SOCKET;</p><p>+ cmsg->cmsg_type<span style="white-space:pre"> </span> = SO_TIMESTAMPING;</p><p>+ cmsg->cmsg_len<span style="white-space:pre"> </span> = CMSG_LEN(sizeof(__u32));</p><p>+ *((__u32 *) CMSG_DATA(cmsg)) = SOF_TIMESTAMPING_TX_SCHED |</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> SOF_TIMESTAMPING_TX_SOFTWARE |</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> SOF_TIMESTAMPING_TX_ACK;</p><p>+ err = sendmsg(fd, msg, 0);</p><p>+</p><p>+通过 cmsg 设置的 SOF_TIMESTAMPING_TX_* 标志将覆盖通过 setsockopt 设置的</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_TX_* 标志。</p><p>+</p><p>+此外，应用程序仍然需要通过 setsockopt 启用时间戳报告以接收时间戳::</p><p>+</p><p>+ __u32 val = SOF_TIMESTAMPING_SOFTWARE |</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> SOF_TIMESTAMPING_OPT_ID /* 或任何其他标志 */;</p><p>+ err = setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_TIMESTAMPING, &val, sizeof(val));</p><p>+</p><p>+</p><p>+1.4 字节流时间戳</p><p>+-------------------------</p><p>+</p><p>+SO_TIMESTAMPING 接口支持字节流的时间戳。每个请求解释为请求当整个缓冲区内容</p><p>+通过时间戳点时。也就是说，对于流选项 SOF_TIMESTAMPING_TX_SOFTWARE 将记录</p><p>+当所有字节都到达设备驱动程序时，无论数据被转换成多少个数据包。</p><p>+</p><p>+一般来说，字节流没有自然分隔符，因此将时间戳与数据相关联是非平凡的。字节范围</p><p>+可能跨段，任何段可能合并（可能合并先前分段缓冲区关联的独立 send() 调用）。段</p><p>+可以重新排序，同一字节范围可以在多个段中并存，对于实现重传的协议。</p><p>+</p><p>+所有时间戳必须实现相同的语义，否则它们是不可比较的。以不同于简单情况（缓冲区</p><p>+到 skb 的 1:1 映射）的方式处理“罕见”角落情况是不够的，因为性能调试通常需要</p><p>+关注这些异常。</p><p>+</p><p>+在实践中，时间戳可以与字节流段一致地关联，如果时间戳语义和测量时序的选择正确。</p><p>+此挑战与决定 IP 分片策略没有不同。在那里，定义是仅对第一个分片进行时间戳。对</p><p>+于字节流，我们选择仅在所有字节通过某个点时生成时间戳。SOF_TIMESTAMPING_TX_ACK</p><p>+定义的实现和推理是容易的。一个需要考虑 SACK 的实现会更复杂，因为可能存在传输</p><p>+空洞和乱序到达。</p><p>+</p><p>+在主机上，TCP 也可以通过 Nagle、cork、autocork、分段和 GSO 打破简单的 1:1</p><p>+缓冲区到 skbuff 映射。实现确保在所有情况下都正确，通过跟踪每个 send() 传递</p><p>+给send() 的最后一个字节，即使它在 skbuff 扩展或合并操作后不再是最后一个字</p><p>+节。它存储相关的序列号在 skb_shinfo(skb)->tskey。因为一个 skbuff 只有一</p><p>+个这样的字段，所以只能生成一个时间戳。</p><p>+</p><p>+在罕见情况下，如果两个请求折叠到同一个 skb，则时间戳请求可能会被错过。进程可</p><p>+以通过始终在请求之间刷新 TCP 栈来检测此情况，例如启用 TCP_NODELAY 和禁用</p><p>+TCP_CORK和 autocork。在 linux-4.7 之后，更好的预防合并方法是使用 MSG_EOR</p><p>+标志在sendmsg()时。</p><p>+</p><p>+这些预防措施确保时间戳仅在所有字节通过时间戳点时生成，假设网络栈本身不会重新</p><p>+排序段。栈确实试图避免重新排序。唯一的例外是管理员控制：可以构造一个数据包调</p><p>+度器配置，将来自同一流的不同段延迟不同。这种设置通常不常见。</p><p>+</p><p>+</p><p>+2 数据接口</p><p>+==========</p><p>+</p><p>+时间戳通过 recvmsg() 的辅助数据功能读取。请参阅 `man 3 cmsg` 了解此接口的</p><p>+详细信息。套接字手册页面 (`man 7 socket`) 描述了如何检索SO_TIMESTAMP 和</p><p>+SO_TIMESTAMPNS 生成的数据包时间戳。</p><p>+</p><p>+</p><p>+2.1 SCM_TIMESTAMPING 记录</p><p>+--------------------------</p><p>+</p><p>+这些时间戳在 cmsg_level SOL_SOCKET、cmsg_type SCM_TIMESTAMPING 和类型为</p><p>+</p><p>+对于 SO_TIMESTAMPING_OLD::</p><p>+</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span>struct scm_timestamping {</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span>struct timespec ts[3];</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span>};</p><p>+</p><p>+对于 SO_TIMESTAMPING_NEW::</p><p>+</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span>struct scm_timestamping64 {</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span>struct __kernel_timespec ts[3];</p><p>+</p><p>+始终使用 SO_TIMESTAMPING_NEW 时间戳以始终获得 struct scm_timestamping64</p><p>+格式的时间戳。</p><p>+</p><p>+SO_TIMESTAMPING_OLD 在 32 位机器上 2038 年后返回错误的时间戳。</p><p>+</p><p>+该结构可以返回最多三个时间戳。这是一个遗留功能。任何时候至少有一个字</p><p>+段不为零。大多数时间戳都通过 ts[0] 传递。硬件时间戳通过 ts[2] 传递。</p><p>+</p><p>+ts[1] 以前用于存储硬件时间戳转换为系统时间。相反，将硬件时钟设备直接</p><p>+暴露为HW PTP时钟源，以允许用户空间进行时间转换，并可选地与用户空间</p><p>+PTP 堆栈（如linuxptp）同步系统时间。对于 PTP 时钟 API，请参阅</p><p>+Documentation/driver-api/ptp.rst。</p><p>+</p><p>+注意，如果同时启用了 SO_TIMESTAMP 或 SO_TIMESTAMPNS 与</p><p>+SO_TIMESTAMPING 使用 SOF_TIMESTAMPING_SOFTWARE，在 recvmsg()</p><p>+调用时会生成一个虚假的软件时间戳，并传递给 ts[0] 当真实软件时间戳缺</p><p>+失时。这也发生在硬件传输时间戳上。</p><p>+</p><p>+2.1.1 传输时间戳与 MSG_ERRQUEUE</p><p>+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^</p><p>+</p><p>+对于传输时间戳，传出数据包回环到套接字的错误队列，并附加发送时间戳（s）。</p><p>+进程通过调用带有 MSG_ERRQUEUE 标志的 recvmsg() 接收时间戳，并传递</p><p>+一个足够大的 msg_control缓冲区以接收相关的元数据结构。recvmsg 调用</p><p>+返回原始传出数据包，并附加两个辅助消息。</p><p>+</p><p>+一个 cm_level SOL_IP(V6) 和 cm_type IP(V6)_RECVERR 嵌入一个</p><p>+struct sock_extended_err这定义了错误类型。对于时间戳，ee_errno</p><p>+字段是 ENOMSG。另一个辅助消息将具有 cm_level SOL_SOCKET 和 cm_type</p><p>+SCM_TIMESTAMPING。这嵌入了 struct scm_timestamping。</p><p>+</p><p>+</p><p>+2.1.1.2 时间戳类型</p><p>+~~~~~~~~~~~~~~~~~~</p><p>+</p><p>+三个 struct timespec 的语义由 struct sock_extended_err 中的</p><p>+ee_info 字段定义。它包含一个类型 SCM_TSTAMP_* 来定义实际传递给</p><p>+scm_timestamping 的时间戳。</p><p>+</p><p>+SCM_TSTAMP_* 类型与之前讨论的 SOF_TIMESTAMPING_* 控制字段完全</p><p>+匹配，只有一个例外对于遗留原因，SCM_TSTAMP_SND 等于零，可以设置为</p><p>+SOF_TIMESTAMPING_TX_HARDWARE 和 SOF_TIMESTAMPING_TX_SOFTWARE。</p><p>+它是第一个，如果 ts[2] 不为零，否则是第二个，在这种情况下，时间戳存</p><p>+储在ts[0] 中。</p><p>+</p><p>+</p><p>+2.1.1.3 分片</p><p>+~~~~~~~~~~~~</p><p>+</p><p>+传出数据报分片很少见，但可能发生，例如通过显式禁用 PMTU 发现。如果</p><p>+传出数据包被分片，则仅对第一个分片进行时间戳，并返回给发送套接字。</p><p>+</p><p>+</p><p>+2.1.1.4 数据包负载</p><p>+~~~~~~~~~~~~~~~~~~</p><p>+</p><p>+调用应用程序通常不关心接收它传递给堆栈的整个数据包负载：套接字错误队</p><p>+列机制仅是一种将时间戳附加到其上的方法。在这种情况下，应用程序可以选</p><p>+择读取较小的数据报，甚至长度为 0。负载相应地被截断。直到进程调用</p><p>+recvmsg() 到错误队列，然而，整个数据包仍在队列中，占用 SO_RCVBUF 预算。</p><p>+</p><p>+</p><p>+2.1.1.5 阻塞读取</p><p>+~~~~~~~~~~~~~~~~</p><p>+</p><p>+从错误队列读取始终是非阻塞操作。要阻塞等待时间戳，请使用 poll 或</p><p>+select。poll() 将在 pollfd.revents 中返回 POLLERR，如果错误队列</p><p>+中有数据。没有必要在 pollfd.events中传递此标志。此标志在请求时被忽</p><p>+略。另请参阅 `man 2 poll`。</p><p>+</p><p>+</p><p>+2.1.2 接收时间戳</p><p>+^^^^^^^^^^^^^^^^</p><p>+</p><p>+在接收时，没有理由从套接字错误队列读取。SCM_TIMESTAMPING 辅助数据与</p><p>+数据包数据一起通过正常 recvmsg() 发送。由于这不是套接字错误，它不伴</p><p>+随消息 SOL_IP(V6)/IP(V6)_RECVERROR。在这种情况下，struct</p><p>+scm_timestamping 中的三个字段含义隐式定义。ts[0] 在设置时包含软件</p><p>+时间戳，ts[1] 再次被弃用，ts[2] 在设置时包含硬件时间戳。</p><p>+</p><p>+</p><p>+3. 硬件时间戳配置：ETHTOOL_MSG_TSCONFIG_SET/GET</p><p>+==============================================</p><p>+</p><p>+硬件时间戳也必须为每个设备驱动程序初始化，该驱动程序预期执行硬件时间戳。</p><p>+参数在 include/uapi/linux/net_tstamp.h 中定义为::</p><p>+</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span>struct hwtstamp_config {</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span>int flags;<span style="white-space:pre"> </span>/* 目前没有定义的标志，必须为零 */</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span>int tx_type;<span style="white-space:pre"> </span>/* HWTSTAMP_TX_* */</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span>int rx_filter;<span style="white-space:pre"> </span>/* HWTSTAMP_FILTER_* */</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span>};</p><p>+</p><p>+期望的行为通过 tsconfig netlink 套接字 ``ETHTOOL_MSG_TSCONFIG_SET``</p><p>+传递到内核，并通过 ``ETHTOOL_A_TSCONFIG_TX_TYPES``、</p><p>+``ETHTOOL_A_TSCONFIG_RX_FILTERS`` 和 ``ETHTOOL_A_TSCONFIG_HWTSTAMP_FLAGS``</p><p>+netlink 属性设置 struct hwtstamp_config 相应地。</p><p>+</p><p>+``ETHTOOL_A_TSCONFIG_HWTSTAMP_PROVIDER`` netlink 嵌套属性用于选择</p><p>+硬件时间戳的来源。它由设备源的索引和时间戳类型限定符组成。</p><p>+</p><p>+驱动程序可以自由使用比请求更宽松的配置。预期驱动程序应仅实现可以直接支持的</p><p>+最通用模式。例如，如果硬件可以支持 HWTSTAMP_FILTER_PTP_V2_EVENT，则它</p><p>+通常应始终升级HWTSTAMP_FILTER_PTP_V2_L2_SYNC，依此类推，因为</p><p>+HWTSTAMP_FILTER_PTP_V2_EVENT 更通用（更实用）。</p><p>+</p><p>+支持硬件时间戳的驱动程序应更新 struct，并可能返回更宽松的实际配置。如果</p><p>+请求的数据包无法进行时间戳，则不应更改任何内容，并返回 ERANGE（与 EINVAL</p><p>+相反，这表明 SIOCSHWTSTAMP 根本不支持）。</p><p>+</p><p>+只有具有管理权限的进程才能更改配置。用户空间负责确保多个进程不会相互干扰，</p><p>+并确保设置被重置。</p><p>+</p><p>+任何进程都可以通过请求 tsconfig netlink 套接字 ``ETHTOOL_MSG_TSCONFIG_GET``</p><p>+读取实际配置。</p><p>+</p><p>+遗留配置是使用 ioctl(SIOCSHWTSTAMP) 与指向 struct ifreq 的指针，其</p><p>+ifr_data指向 struct hwtstamp_config。tx_type 和 rx_filter 是驱动</p><p>+程序期望执行的提示。如果请求的细粒度过滤对传入数据包不支持，驱动程序可能</p><p>+会对请求的数据包进行时间戳。ioctl(SIOCGHWTSTAMP) 以与</p><p>+ioctl(SIOCSHWTSTAMP) 相同的方式使用。然而,并非所有驱动程序都实现了这一点。</p><p>+</p><p>+::</p><p>+</p><p>+ /* 可能的 hwtstamp_config->tx_type 值 */</p><p>+ enum {</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> /*</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> * 不会需要硬件时间戳的传出数据包；</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> * 如果数据包到达并请求它，则不会进行硬件时间戳</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> */</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> HWTSTAMP_TX_OFF,</p><p>+</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> /*</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> * 启用传出数据包的硬件时间戳；</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> * 数据包的发送者决定哪些数据包需要时间戳，</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> * 在发送数据包之前设置 SOF_TIMESTAMPING_TX_SOFTWARE</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> */</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> HWTSTAMP_TX_ON,</p><p>+ };</p><p>+</p><p>+ /* 可能的 hwtstamp_config->rx_filter 值 */</p><p>+ enum {</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> /* 时间戳不传入任何数据包 */</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> HWTSTAMP_FILTER_NONE,</p><p>+</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> /* 时间戳任何传入数据包 */</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> HWTSTAMP_FILTER_ALL,</p><p>+</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> /* 返回值：时间戳所有请求的数据包加上一些其他数据包 */</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> HWTSTAMP_FILTER_SOME,</p><p>+</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> /* PTP v1，UDP，任何事件数据包 */</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> HWTSTAMP_FILTER_PTP_V1_L4_EVENT,</p><p>+</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> /* 有关完整值列表，请检查</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> * 文件 include/uapi/linux/net_tstamp.h</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> */</p><p>+ };</p><p>+</p><p>+3.1 硬件时间戳实现：设备驱动程序</p><p>+--------------------------------</p><p>+</p><p>+支持硬件时间戳的驱动程序必须支持 ndo_hwtstamp_set NDO 或遗留 SIOCSHWTSTAMP</p><p>+ioctl 并更新提供的 struct hwtstamp_config 与实际值，如 SIOCSHWTSTAMP 部分</p><p>+所述。它还应支持 ndo_hwtstamp_get 或遗留 SIOCGHWTSTAMP。</p><p>+</p><p>+接收数据包的时间戳必须存储在 skb 中。要获取 skb 的共享时间戳结构，请调用</p><p>+skb_hwtstamps()。然后设置结构中的时间戳::</p><p>+</p><p>+ struct skb_shared_hwtstamps {</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> /* 硬件时间戳转换为自任意时间点的持续时间</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> * 自定义点</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> */</p><p>+<span style="white-space:pre"> </span> ktime_t<span style="white-space:pre"> </span>hwtstamp;</p><p>+ };</p><p>+</p><p>+传出数据包的时间戳应按如下方式生成：</p><p>+</p><p>+- 在 hard_start_xmit() 中，检查 (skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_HW_TSTAMP)</p><p>+ 是否不为零。如果是，则驱动程序期望执行硬件时间戳。</p><p>+- 如果此 skb 和请求都可能，则声明驱动程序正在执行时间戳，通过设置 skb_shinfo(skb)->tx_flags</p><p>+ 中的标志SKBTX_IN_PROGRESS，例如::</p><p>+</p><p>+ skb_shinfo(skb)->tx_flags |= SKBTX_IN_PROGRESS;</p><p>+</p><p>+ 您可能希望保留与 skb 关联的指针，而不是释放 skb。不支持硬件时间戳的驱</p><p>+ 动程序不会这样做。驱动程序绝不能触及 sk_buff::tstamp！它用于存储网络</p><p>+ 子系统生成的软件时间戳。</p><p>+- 驱动程序应在尽可能接近将 sk_buff 传递给硬件时调用 skb_tx_timestamp()。</p><p>+ skb_tx_timestamp()提供软件时间戳（如果请求），并且硬件时间戳不可用</p><p>+ （SKBTX_IN_PROGRESS 未设置）。</p><p>+- 一旦驱动程序发送数据包并/或获取硬件时间戳，它就会通过 skb_tstamp_tx()</p><p>+ 传递时间戳，原始 skb，原始硬件时间戳。skb_tstamp_tx() 克隆原始 skb 并</p><p>+ 添加时间戳，因此原始 skb 现在必须释放。如果获取硬件时间戳失败，则驱动程序</p><p>+ 不应回退到软件时间戳。理由是，这会在处理管道中的稍后时间发生，而不是其他软</p><p>+ 件时间戳，因此可能导致时间戳之间的差异。</p><p>+</p><p>+3.2 堆叠 PTP 硬件时钟的特殊考虑</p><p>+------------------------------</p><p>+</p><p>+在数据包的路径中可能存在多个 PHC（PTP 硬件时钟）。内核没有明确的机制允许用</p><p>+户选择用于时间戳以太网帧的 PHC。相反，假设最外层的 PHC 始终是最优的，并且</p><p>+内核驱动程序协作以实现这一目标。目前有 3 种堆叠 PHC 的情况，如下所示：</p><p>+</p><p>+3.2.1 DSA（分布式交换架构）交换机</p><p>+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^</p><p>+</p><p>+这些是具有一个端口连接到（完全不知情的）主机以太网接口的以太网交换机，并且</p><p>+执行端口多路复用或可选转发加速功能。每个 DSA 交换机端口在用户看来都是独立的</p><p>+（虚拟）网络接口，其网络 I/O 在底层通过主机接口（在 TX 上重定向到主机端口，</p><p>+在 RX 上拦截帧）执行。</p><p>+</p><p>+当 DSA 交换机连接到主机端口时，PTP 同步必须受到限制，因为交换机的可变排队</p><p>+延迟引入了主机端口与其 PTP 伙伴之间的路径延迟抖动。因此，一些 DSA 交换机</p><p>+包含自己的时间戳时钟，并具有在自身 MAC上执行网络时间戳的能力，因此路径延迟</p><p>+仅测量线缆和 PHY 传播延迟。支持 Linux 的 DSA 交换机暴露了与任何其他网络</p><p>+接口相同的 ABI（除了 DSA 接口在网络 I/O 方面实际上是虚拟的，它们确实有自</p><p>+己的PHC）。典型地，但不是强制性地，所有DSA 交换机接口共享相同的 PHC。</p><p>+</p><p>+通过设计，DSA 交换机对连接到其主机端口的 PTP 时间戳不需要任何特殊的驱动程</p><p>+序处理。然而，当主机端口也支持 PTP 时间戳时，DSA 将负责拦截</p><p>+``.ndo_eth_ioctl`` 调用，并阻止尝试在主机端口上启用硬件时间戳。这是因为</p><p>+SO_TIMESTAMPING API 不允许为同一数据包传递多个硬件时间戳，因此除了 DSA</p><p>+交换机端口之外的任何人都不应阻止这样做。</p><p>+</p><p>+在通用层，DSA 提供了以下基础设施用于 PTP 时间戳：</p><p>+</p><p>+- ``.port_txtstamp()``：在用户空间从用户空间请求带有硬件 TX 时间戳请求</p><p>+ 的数据包之前调用的钩子。这是必需的，因为硬件时间戳在实际 MAC 传输后才可</p><p>+ 用，因此驱动程序必须准备将时间戳与原始数据包相关联，以便它可以重新入队数</p><p>+ 据包到套接字的错误队列。为了保存可能在时间戳可用时需要的数据包，驱动程序</p><p>+ 可以调用 ``skb_clone_sk``，在 skb->cb 中保存克隆指针，并入队一个 tx</p><p>+ skb 队列。通常，交换机会有一个PTP TX 时间戳寄存器（或有时是一个 FIFO），</p><p>+ 其中时间戳可用。在 FIFO 的情况下，硬件可能会存储PTP 序列 ID/消息类型/</p><p>+ 域号和实际时间戳的键值对。为了在等待时间戳的数据包队列和实际时间戳之间正</p><p>+ 确关联，驱动程序可以使用 BPF 分类器(``ptp_classify_raw``) 来识别 PTP</p><p>+ 传输类型，并使用 ``ptp_parse_header`` 解释 PTP 头字段。可能存在一个 IRQ，</p><p>+ 当此时间戳可用时触发，或者驱动程序可能需要轮询，在调用 ``dev_queue_xmit()``</p><p>+ 到主机接口之后。单步 TX 时间戳不需要数据包克隆，因为 PTP 协议不需要后续消</p><p>+ 息（因为TX 时间戳已嵌入到数据包中），因此用户空间不期望数据包带有 TX 时间戳</p><p>+ 被重新入队到其套接字的错误队列。</p><p>+</p><p>+- ``.port_rxtstamp()``：在 RX 上，DSA 运行 BPF 分类器以识别 PTP 事件消息</p><p>+ （任何其他数据包，包括 PTP 通用消息，不进行时间戳）。驱动程序提供原始（也是唯一）</p><p>+ 时间戳数据包，以便它可以标记它，如果它是立即可用的，或者延迟。在接收时，时间</p><p>+ 戳可能要么在频带内（通过DSA 头中的元数据，或以其他方式附加到数据包），要么在频</p><p>+ 带外（通过另一个 RX 时间戳FIFO）。在 RX 上延迟通常是必要的，当检索时间戳需要</p><p>+ 可睡眠上下文时。在这种情况下，DSA驱动程序有责任调用 ``netif_rx()`` 在新鲜时</p><p>+ 间戳的 skb 上。</p><p>+</p><p>+3.2.2 以太网 PHYs</p><p>+^^^^^^^^^^^^^^^^^</p><p>+</p><p>+这些是通常在网络栈中履行第 1 层角色的设备，因此它们在 DSA 交换机中没有网络接</p><p>+口的表示。然而，PHY可能能够检测和时间戳 PTP 数据包，出于性能原因：在尽可能接</p><p>+近导线的地方获取的时间戳具有更稳定的同步性和更精确的精度。</p><p>+</p><p>+支持 PTP 时间戳的 PHY 驱动程序必须创建 ``struct mii_timestamper`` 并添加</p><p>+指向它的指针在 ``phydev->mii_ts`` 中。 ``phydev->mii_ts`` 的存在将由网络</p><p>+堆栈检查。</p><p>+</p><p>+由于 PHY 没有网络接口表示，PHY 的时间戳和 ethtool ioctl 操作需要通过其各自</p><p>+的 MAC驱动程序进行中介。因此，与 DSA 交换机不同，需要对每个单独的 MAC 驱动</p><p>+程序进行 PHY时间戳支持的修改。这包括：</p><p>+</p><p>+- 在 ``.ndo_eth_ioctl`` 中检查，是否 ``phy_has_hwtstamp(netdev->phydev)``</p><p>+ 为真或假。如果是，则 MAC 驱动程序不应处理此请求，而应将其传递给 PHY 使用</p><p>+ ``phy_mii_ioctl()``。</p><p>+</p><p>+- 在 RX 上，特殊干预可能或可能不需要，具体取决于将 skb 传递到网络堆栈的函数。</p><p>+ 在 plain ``netif_rx()`` 和类似情况下，MAC 驱动程序必须检查是否</p><p>+ ``skb_defer_rx_timestamp(skb)`` 是必要的，如果是，则不调用 ``netif_rx()``。</p><p>+ 如果 ``CONFIG_NETWORK_PHY_TIMESTAMPING`` 启用，并且</p><p>+ ``skb->dev->phydev->mii_ts`` 存在，它的 ``.rxtstamp()`` 钩子现在将被调</p><p>+ 用，以使用与 DSA 类似的逻辑确定 RX 时间戳延迟是否必要。同样像 DSA，它成为</p><p>+ PHY 驱动程序的责任，在时间戳可用时发送数据包到堆栈。</p><p>+</p><p>+ 对于其他 skb 接收函数，例如 ``napi_gro_receive`` 和 ``netif_receive_skb``，</p><p>+ 堆栈会自动检查是否 ``skb_defer_rx_timestamp()`` 是必要的，因此此检查不</p><p>+ 需要在驱动程序内部。</p><p>+</p><p>+- 在 TX 上，同样，特殊干预可能或可能不需要。调用 ``mii_ts->txtstamp()``钩</p><p>+ 子的函数名为``skb_clone_tx_timestamp()``。此函数可以直接调用（在这种情</p><p>+ 况下，确实需要显式 MAC 驱动程序支持），但函数也 piggybacks 从</p><p>+ ``skb_tx_timestamp()`` 调用，许多 MAC 驱动程序已经为软件时间戳目的执行。</p><p>+ 因此，如果 MAC 支持软件时间戳，则它不需要在此阶段执行任何其他操作。</p><p>+</p><p>+3.2.3 MII 总线嗅探设备</p><p>+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^</p><p>+</p><p>+这些执行与时间戳以太网 PHY 相同的角色，除了它们是离散设备，因此可以与任何 PHY</p><p>+组合，即使它不支持时间戳。在 Linux 中，它们是可发现的，可以通过 Device Tree</p><p>+附加到 ``struct phy_device``，对于其余部分，它们使用与那些相同的 mii_ts 基</p><p>+础设施。请参阅 Documentation/devicetree/bindings/ptp/timestamper.txt 了</p><p>+解更多详细信息。</p><p>+</p><p>+3.2.4 MAC 驱动程序的其他注意事项</p><p>+^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^</p><p>+</p><p>+堆叠 PHC 可能会暴露 MAC 驱动程序的错误，这些错误在未堆叠 PHC 时无法触发。一个</p><p>+例子涉及此行代码，已经在前面的部分中介绍过::</p><p>+</p><p>+ skb_shinfo(skb)->tx_flags |= SKBTX_IN_PROGRESS;</p><p>+</p><p>+任何 TX 时间戳逻辑，无论是普通的 MAC 驱动程序、DSA 交换机驱动程序、PHY 驱动程</p><p>+序还是 MII 总线嗅探设备驱动程序，都应该设置此标志。但一个未意识到 PHC 堆叠的</p><p>+MAC 驱动程序可能会被其他不是它自己的实体设置此标志，并传递一个重复的时间戳。例</p><p>+如，典型的 TX 时间戳逻辑可能是将传输部分分为 2 个部分：</p><p>+</p><p>+1. "TX"：检查是否通过 ``.ndo_eth_ioctl``（"``priv->hwtstamp_tx_enabled</p><p>+ == true``"）和当前 skb 是否需要 TX 时间戳（"``skb_shinfo(skb)->tx_flags</p><p>+ & SKBTX_HW_TSTAMP``"）。如果为真，则设置 "``skb_shinfo(skb)->tx_flags</p><p>+ |= SKBTX_IN_PROGRESS``" 标志。注意：如上所述，在堆叠 PHC 系统中，此条件</p><p>+ 不应触发，因为此 MAC 肯定不是最外层的 PHC。但这是典型的错误所在。传输继续</p><p>+ 使用此数据包。</p><p>+</p><p>+2. "TX 确认"：传输完成。驱动程序检查是否需要收集任何 TX 时间戳。这里通常是典</p><p>+ 型的错误所在：驱动程序采取捷径，只检查 "``skb_shinfo(skb)->tx_flags &</p><p>+ SKBTX_IN_PROGRESS``" 是否设置。在堆叠 PHC 系统中，这是错误的，因为此 MAC</p><p>+ 驱动程序不是唯一在 TX 数据路径中启用 SKBTX_IN_PROGRESS 的实体。</p><p>+</p><p>+此问题的正确解决方案是 MAC 驱动程序在其 "TX 确认" 部分中有一个复合检查，不仅</p><p>+针对 "``skb_shinfo(skb)->tx_flags & SKBTX_IN_PROGRESS``"，还针对</p><p>+"``priv->hwtstamp_tx_enabled == true``"。因为系统确保 PTP 时间戳仅对最</p><p>+外层 PHC 启用，此增强检查将避免向用户空间传递重复的 TX 时间戳。</p><p>-- </p><p>2.25.1</p></div>
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