Orz日記 by Akio Morita

_ [FreeBSD]NTP with 閏秒付きtime_t

最近は閏秒挿入を止める方向になっているので、今更感が漂うネタなのだが、 FreeBSDはWITH_ZONEINFO_LEAPSECONDS_SUPPORT付きでビルドするとsystem clockを閏秒付きで運用できる

timezone databaseも変更になるから localtime(3)とかは問題なく動くがgettimeofday(2)などが返すtime_tが閏秒付きの経過秒数になるので、POSIX的に問題が出る このため、FreeBSD libcにはtime2posix(3), posix2time(3)というposix time_tと閏秒付きの time_tを変換するユーティリティ関数が用意されている

さて、WITH_ZONEINFO_LEAPSECONDS_SUPPORT付き環境での時刻同期であるが、同梱のntpやnet/ntp, net/openntpは閏秒挿入分ずれてしまうので、 国際原子時間TAIベースで動作するdjbのsysutils/clockspeed内のclockspeed + sntpclockを時刻合わせに使うことになるのだが、これらは1PPS信号同期に対応していない

というわけで、contrib/ntpを改造してみた(net/ntpへの修正も同一)

ntpの内部実装は、システムクロックがPOSIX time_tであることを仮定しているので、適宜time2posixで変換してやればよいが、kernelからシステムクロックが渡ってくる場所が複数あるので、複数箇所の修正が必要となる

• NTP peerとの同期に必要な修正箇所
  • get_systime @ libntp/systime.cでシステムクロックをNTP内部形式で返す部分
  • fetch_timestamp @ contrib/ntp/ntpd/ntp_io.cでsocketの拡張機能でkernelから受け取るパケット受信タイムスタンプをNTP内部形式で返すところ
• driver20で1PPS同期に必要な修正箇所
  • refclock_ppsaugment @ contrib/ntp/ntpd/ntp_refclock.cでtime_pps_fetchから受け取るpps edgeのタイムスタンプをNTP内部形式で返す部分
    • GPS_NMEA driver(20)は、PPSモード時は pps edgeのタイムスタンプを内部処理で参照する(Note. ATOM driver(22)は、小数部しか参照しない)

以上3ヶ所の修正で、システムクロックへの閏秒挿入の有無と関係ないくNTP peerの同期および GPS_NMEA + 1PPSな同期が可能になった

diff --git a/contrib/ntp/libntp/systime.c b/contrib/ntp/libntp/systime.c
index 76fba7fe1608..cf99ae317c51 100644
--- contrib/ntp/libntp/systime.c.orig
+++ contrib/ntp/libntp/systime.c
@@ -186,6 +186,7 @@ get_systime(
       l_fp    lfpdelta;

       get_ostime(&ts);
+      ts.tv_sec = time2posix(ts.tv_sec);      /* Remove leapsecs on time_t */
       DEBUG_REQUIRE(systime_init_done);
       ENTER_GET_SYSTIME_CRITSEC();

diff --git a/contrib/ntp/ntpd/ntp_io.c b/contrib/ntp/ntpd/ntp_io.c
index bb35ffd68511..e185001037df 100644
--- contrib/ntp/ntpd/ntp_io.c.orig
+++ contrib/ntp/ntpd/ntp_io.c
@@ -3394,7 +3394,7 @@ fetch_timestamp(
                                       /*
                                        * bintime documentation is at http://phk.freebsd.dk/pubs/timecounter.pdf
                                        */
-                                      nts.l_i = pbt.sec + JAN_1970;
+                                      nts.l_i = time2posix(pbt.sec) + JAN_1970;       /* Remove leapsecs on time_t */
                                       nts.l_uf = (u_int32)(pbt.frac >> 32);
                                       if (sys_tick > measured_tick &&
                                           sys_tick > 1e-9) {
@@ -3438,6 +3438,7 @@ fetch_timestamp(
                                       }
                                       DPRINTF(4, ("fetch_timestamp: system usec network time stamp: %jd.%06ld\n",
                                                   (intmax_t)ptv.tv_sec, (long)ptv.tv_usec));
+                                      ptv.tv_sec = time2posix(ptv.tv_sec);    /* Remove leapsecs on time_t */
                                       nts = tval_stamp_to_lfp(ptv);
                               }
                               break;
diff --git a/contrib/ntp/ntpd/ntp_refclock.c b/contrib/ntp/ntpd/ntp_refclock.c
index a16c980e5b09..149f5fefe717 100644
--- contrib/ntp/ntpd/ntp_refclock.c.orig
+++ contrib/ntp/ntpd/ntp_refclock.c
@@ -1596,7 +1596,7 @@ refclock_pps(
       /*
        * record this time stamp and stuff in median filter
        */
-      pp->lastrec.l_ui = (u_int32)ap->ts.tv_sec + JAN_1970;
+      pp->lastrec.l_ui = (u_int32)time2posix(ap->ts.tv_sec) + JAN_1970;       /* Remove leapsecs on time_t */
       pp->lastrec.l_uf = (u_int32)(dtemp * FRAC);
       clk_add_sample(pp, dcorr);
       refclock_checkburst(peer, pp);
@@ -1695,6 +1695,7 @@ refclock_ppsaugment(
               return FALSE; /* WHICH edge, please?!? */

       /* convert PPS stamp to l_fp and apply fudge */
+      timeout.tv_sec = time2posix(timeout.tv_sec);    /* Remove leapsecs on time_t */
       *stamp = tspec_stamp_to_lfp(timeout);
       DTOLFP(ppsfudge, delta);
       L_SUB(stamp, delta);