struct ara::tsync::TimePrecisionMeasurement

De structuur ara::tsync::TimePrecisionMeasurement levert gedetailleerde meetwaarden voor de precisie-erkenning van een gesynchroniseerde Time Slave ten opzichte van een globale tijdbasis. Deze registreert lokale tijdstempels direct vóór en na de synchronisatie ([SWS_TS_01401], [SWS_TS_01406]) evenals looptijd- en snelheidsafwijkingen. Via het statusbitveld [SWS_TS_01403] signaleert deze bovendien fouttoestanden zoals time-outs, overmatige tijdsprongen of snelheidsoverschrijdingen.

meer ›

Context

De datastructuur ara::tsync::TimePrecisionMeasurement dient voor het beschikbaar stellen van gedetailleerde meetgegevens voor de precisiebepaling van een gesynchroniseerde Time Slave ten opzichte van een overkoepelende tijdbasis. Binnen de module tsync registreert deze bij een synchronisatiegebeurtenis momentopnamen van de lokale klok direct vóór en na de afstemming met de globale tijdbasis. De structuur vormt daarmee de interface voor de meettechnische bewaking, kwaliteitsbeoordeling en diagnose van de kloksynchronisatie in gedistribueerde systemen.

Contextdiagram: registratie en doorgifte van precisiegegevens tussen tijdbasis, Time Slave en bewakingsapplicatie. Bronnen: [SWS_TS_01401], [SWS_TS_01403], [SWS_TS_01408]

Levenscyclus

Als finale structuur zonder eigen pointer- of middelenbeheer wordt TimePrecisionMeasurement geïnstantieerd als waardetype (Value Object). De instantiëring en vulling vinden typisch cyclisch plaats door de Time Slave van het Adaptive-platform direct volgend op een synchronisatiestap. De structuur bezit geen dynamische levenscyclusfasen of interne toestandsovergangen; de toestand ervan is vanaf het moment van vulling onveranderlijk als een consistente set meetgegevens. Aangezien de structuur vermoedelijk via kopie of via constante referenties aan evaluerende componenten wordt overgedragen, bestaan er geen overkoepelende eigendomsrelaties of complexe destructie-eisen. Vraag Q-11af6e7f794e4acb (open) Gelijktijdige leestoegang tot een gevulde instantie vanuit meerdere executie-threads geldt als niet-kritisch, mits er geen concurrerende schrijfoperatie plaatsvindt.

Gebruikspad

De typische evaluatie van de meetwaarden volgt een vast patroon voor de analyse van loopnauwkeurigheid, synchronisatiesprongen en netwerkvertragingen:

• Controle van de synchronisatiestatus: Eerst wordt het bitveld [SWS_TS_01403] (timeBaseStatus) geanalyseerd om vast te stellen of er een geldige globale synchronisatie aanwezig is of dat er foutcondities zijn opgetreden.
• Bepaling van de tijdsprong: Door vergelijking van de tijdstempels van de lokale tijdbasis direct vóór de synchronisatie ([SWS_TS_01406] locSeconds, [SWS_TS_01407] locNanoSeconds) met de waarden direct na de synchronisatie ([SWS_TS_01401] glbSeconds, [SWS_TS_01402] glbNanoSeconds) kan de toegepaste correctiesprong exact worden berekend.
• Kwaliteitsbepaling van de overdracht: Via [SWS_TS_01408] (pathDelay) wordt de actuele transmissie- en signaallooptijd in nanoseconden geëvalueerd. Aanvullend levert [SWS_TS_01405] (rateDeviation) de berekende snelheidsafwijking van de lokale kloksnelheid direct na de snelheidsmeting.
• Toewijzing aan de virtuele lokale tijd: De lage 32 bits van de virtuele lokale tijdbasis ([SWS_TS_01404] virtualLocalTimeLow) maken de correlatie van het synchronisatietijdstip met de continue referentieklok van de node mogelijk.

Foutscenario's

Fout- en uitzonderingstoestanden worden niet via C++-exceptions gemeld, maar zijn direct gecodeerd via de statusbits in [SWS_TS_01403] (timeBaseStatus). Evaluerende componenten moeten vóór verdere verwerking van de tijdwaarden controleren welke foutcondities aanwezig zijn:

• Ontvangsttime-out: Wanneer bit 0 (TIMEOUT, 0x01) is ingesteld, is er een time-out opgetreden bij de ontvangst van synchronisatieberichten.
• Tijdsprongen: De bits TIMELEAP_FUTURE (0x10, bit 4) respectievelijk TIMELEAP_PAST (0x20, bit 5) signaleren dat een geconfigureerde drempelwaarde voor sprongsgewijze tijdcorrecties naar de toekomst of het verleden is overschreden.
• Snelheidsfout: Wanneer bit 7 (RATE_EXCEEDED, 0x80) is ingesteld, overschrijdt de berekende kloksnelheid de gedefinieerde grenswaarden; bit 6 (RATE_CORRECTED, 0x40) geeft daarentegen aan of er überhaupt een geldige snelheidscorrectie kon worden berekend.
• Afhankelijkheidsvoorwaarde: Volgens [SWS_TS_01403] kunnen de bits TIMEOUT, TIMELEAP_FUTURE, TIMELEAP_PAST en SYNC_TO_GATEWAY (0x04, bit 2) uitsluitend worden ingesteld wanneer bit 3 (GLOBAL_TIME_BASE, 0x08) is ingesteld. Ontbreekt GLOBAL_TIME_BASE, dan liep de lokale tijdbasis tot nu toe uitsluitend op de lokale referentieklok en was deze nog nooit met de globale tijdbasis gesynchroniseerd.