07 PTP 与硬件时间戳

源码：stmmac_ptp.c、stmmac_hwtstamp.c、stmmac_ptp.h
核心协作：stmmac_main.c（RX/TX 时间戳提取）

1. 模块职责

功能	说明
PTP 时钟设备	向内核注册 /dev/ptpX，供 ptp4l 等同步
硬件 TX/RX 时间戳	精确到 ns 的报文时间标记
ioctl 配置	SIOCSHWTSTAMP / SIOCGHWTSTAMP

2. 架构

3. PTP 时钟（stmmac_ptp.c）

3.1 注册

stmmac_init_ptp()
  → stmmac_init_tstamp_counter()
  → ptp_clock_register(&priv->ptp_clock_ops)

priv->ptp_clock 为内核 struct ptp_clock *。

3.2 ptp_clock_ops

回调	作用
adjfreq	stmmac_adjust_freq() — 调整 addend 微调频率
adjtime	步进调整系统时间
gettime64	读硬件时间
settime64	设置硬件时间
enable	PPS 输出等

3.3 频率调整

通过 stmmac_config_addend() 修改 sub-nanosecond increment 寄存器，实现 ppb 级频率校正。

4. 硬件时间戳 ops

stmmac_hwtstamp.c 提供 stmmac_ptp（stmmac_hwtimestamp 结构）：

方法	说明
config_hw_tstamping	使能 TX/RX timestamp
config_sub_second_increment	亚秒增量
init_systime	初始化系统时间
adjust_systime	加减时间
get_systime	读取 64 位时间

PTP 寄存器基址：priv->ptpaddr = ioaddr + PTP_GMAC4_OFFSET（GMAC4）。

5. TX/RX 报文时间戳

5.1 TX

1. stmmac_enable_tx_timestamp() 在 descriptor 设 TS bit
2. 发送完成后 get_tx_timestamp_status() 检查有效
3. stmmac_get_tx_hwtstamp() 从 descriptor 或 MAC 寄存器取时间
4. 填入 skb_shinfo(skb)->tx_flags / hwtstamps

5.2 RX

1. rx_status / extended status 指示 PTP 报文类型
2. stmmac_get_rx_hwtstamp() 解析 RDES 时间戳字段
3. skb_hwtstamps 交给上层

5.3 ioctl

stmmac_hwtstamp_set/get() 处理 struct hwtstamp_config：

• HWTSTAMP_FILTER_*：哪些报文打戳
• tx_type / rx_filter：one-step / two-step 等

6. 与描述符关系

GMAC4 extended descriptor 含：

• PTP 报文类型（Sync、Follow_Up、Delay_Req 等）
• Timestamp valid / dropped 标志

统计计数在 stmmac_extra_stats（ptp_rx_msg_type_*）。

7. RK3588 注意点

• 需 CONFIG_PTP_1588_CLOCK 内核选项
• PTP 参考时钟由平台 clk_ptp_ref / ptp_clk_freq_config 提供
• ethtool -T eth0 查看时间戳能力

8. 相关文档

• 04-dwmac4与描述符DMA.md
• 10-ethtool与MMC统计.md