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简介：
gPTP是general precise time protocol的简称，是PTP协议的派生。
gPTP的目的是确保所有局域网里的节点的时间完全一致（ns级别的误差），下面让我们直奔主题。
为了达到ns基本的误差，gPTP实现了哪些要求呢？
在OSI网络模型里，L2是MAC层，L3是IP层，我们通常见到的如交换机是L2层的转发，路由器是L3层的转发。gPTP协议是基于L2层的传播，那么就决定了一个特性，只能在局域网里传播，不能通过路由器往WAN网传输。为了达到ns级别的延时，这个也是必须做的。
为了测量更精准的时间，我们必须精准的知道一个MAC帧出去的时间，和收到一个MAC帧的时间，这个地方不能通过软件来获得，因为如果通过软件来获取时间，进出终端，任务抢占的时间是不确定的，不可测的。
这里我们来看一下S32K148的MAC的简单框图
MAC里包含了一个timer，通常这个timer是32bit的，当然如果是64bit的就最好，每次当一帧出去的时候，会有一个timestamp从timer上记录下来，这个时候程序任何时候处理，都知道这一帧出去的真正时间。
通常，这个timer里得到的值最好是ns，假如时钟是100M，那么每一个时钟timer增加10。
为了到达ns级别的延时，网线上的传输时间自然不能忽略，如何测量网线上的传输延时呢？
专业名称叫 peer to peer delay
我们建设A想知道自己传输到B的延时有多少，怎么办的。
A会发出一个信息(PdelayReq，这个信息的内容是什么不重要)，由MAC记录下离开MAC发送到网线上的真正时间t1，B收到这一帧，由MAC记录下收到这一帧的时间t2，然后B会发送一个信息（PdelayResp, 这个信息的内容是什么不重要)，同样的B记录下t3，A会记录下t4，最后B会把（t2，t3 装再Pdelay_Resp_Follow_UP)这个帧里面发到A，这时候A会有4个时间数据，t1，t2，t3，t4。
我们假设A，B 时间相差offset，线上传输延时为delay.
t1+delay=t2+offset
t3+delay=t4-offset
delay=(t2-t1+t4-t3)/2
这个时候我们就可以测到线上的延时是多少了。
在汽车以太网中，这个测量过程A和B都会互相发起，测量。但是不用太频繁，因为这个值主要受线的长度影响，一旦固定下来，就不会有大的变化了。
有了上面三个因素：
gPTP协议基于L2层传输
MAC上的硬件支持
测量网线上的延时
gPTP规定一个局域网里只能有一个master，其他全部是slave，同时只有endpoint能参与作为时钟节点，bridge不能作为时钟节点，只能作为透明时钟。
在汽车以太网中，不需要动态协商谁是master节点，通常是预先设定好的。
只有master节点能发送，sync 和 follow_up这两个帧，其实这个的作用就是告诉所有slave节点，我的时间是多少，你应该和我设置为一样的。
在上图中，master发出sync的时间为 te11，slave收到的时间为tb11，同时master发送follow-up携带te11，告诉slave，这个时候slave就有了两个时间，tb11，te11。
这个时候slave自然就知道自己和master的时间差是多少了，这个地方还有一个重要的一点，slave端还要加上Pdelay这个时间，要把在网线上传输的时间加上。这个时间我们master和slave的时间就一样了。
我们再来看MAC的timer计数器，这个计数器的时钟通常来在晶振然后PLL作为输入，既然是晶振，那么master和slave的晶振就必然会有误差，随着时间的积累会越来越大。
所有SLAVE需要做的就是利用master发来的sync，follow-up帧和测量的pDelay来纠正这个timer计数器里的值。
这个通常会有硬件上的支持去更改，再看一下S32K148的MAC的框图
这里不去细讲这个，有兴趣可以去看看S32K148的RM。
有了gPTP的协议支持，这个时候不管是master的代码去读timer的值，还是slave的代码去读timer的值，我们理论上认为去到的值都是一样的了。
下图是汽车上gPTP的一些时间标准。
更多细节可以看：
本文主要介绍了gPTP的endpoint的一些特性，后续还会继续介绍一些gPTP bridge节点的一些特性，还有hybird模式的场景等等。
