Android Ntp系统校时流程
Android Ntp 系统校时相关
一、系统NTP服务启动
系统NewNetworkTimeUpdateService服务由system_server启动时创建并注册到ServiceManager,可通过Binder的network_time_update_service标签获取服务，代码如下：
//frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java
traceBeginAndSlog("StartNetworkTimeUpdateService");
try {if (useNewTimeServices) {networkTimeUpdater = new NewNetworkTimeUpdateService(context);}else {networkTimeUpdater = new OldNetworkTimeUpdateService(context);}Slog.d(TAG, "Using networkTimeUpdater class=" + networkTimeUpdater.getClass());ServiceManager.addService("network_time_update_service", networkTimeUpdater);v
} catch (Throwable e) {reportWtf("starting NetworkTimeUpdate service", e);
}
traceBeginAndSlog("CertBlacklister");
可通过dumpsys工具或者当前NTP服务的运行状态：
msm8953_64:/ # dumpsys network_time_update_service
PollingIntervalMs: +1d0h0m0s0ms
PollingIntervalShorterMs: +1m0s0ms
TryAgainTimesMax: 3
TimeErrorThresholdMs: +5s0ms
TryAgainCounter: 0
NTP cache age: 9223372036854775807
NTP cache certainty: 9223372036854775807
msm8953_64:/ #
PollingIntervalMs:NTP 请求间隔时间，默认配置在base/core/res/res/values/config.xml中的config_ntpPollingInterval标签，默认值20小时（86400000）
PollingIntervalShorterMs：如果请求失败下次请求间隔时间，默认值base/core/res/res/values/config.xml中的config_ntpPollingIntervalShorter标签默认值60000
TryAgainTimesMax：请求失败重试次数，base/core/res/res/values/config.xml中的config_ntpRetry标签，默认值3
TimeErrorThresholdMs：NTP时间与本地时差超过此范围则设置系统时间，base/core/res/res/values/config.xml中的config_ntpThreshold标签，默认值5S(5000)
TryAgainCounter:请求失败重试次数
NTP cache age：上次请求到的NTP时间时长（当前CPU启动时间-上次保存时CPU启动时间），默认值是Long.MAX_VALUE(即：9223372036854775807)
NTP cache certainty：RTT 表示数据包在网络中完整往返一次的耗时，默认值Long.MAX_VALUE(即：9223372036854775807)
二、NewNetworkTimeUpdateService服务请求NTP触发机制
设备准备就绪systemRunning之后才会触发，主要有以下几种方式
- Settings数据库auto_time变化触发：如果有打开自动时间开关且距上次请求的时间大于PollingIntervalMs会触发NTP请求
- 网络状态变化：接收到NetworkCallback.onAvailable时且距上次请求的时间大于PollingIntervalMs会触发NTP请求
- AlarmManager定时器触发：如果请求成功后会设置间隔PollingIntervalMs时长的定时器，下次触发后会触发NTP请求
三、其他请求NTP机制
- GNSS请求NTP校时：GnssLocationProvider.java中接收到requestUtcTime回调时会触发
- SIM卡注网成功后从运营商网络（如 NITZ 协议）获取时间
四、实现介绍
NTP请求通过NtpTrustedTime实现，NtpTrustedTime处理请求逻辑与数据存储，SntpClient负责网络请求。Gnss通过NtpTimeHelper处理相关请求，涉及代码如下：
base/services/core/java/com/android/server/location/GnssLocationProvider.java #Gnss 与HAL交互
base/services/core/java/com/android/server/location/NtpTimeHelper.java #Gnss请求
base/core/java/android/util/NtpTrustedTime.java #逻辑实现（单例）
base/services/core/java/com/android/server/NewNetworkTimeUpdateService.java #服务
base/services/java/com/android/server/SystemServer.java #服务启动
base/core/res/res/values/config.xml #配置文件
base/core/java/android/net/SntpClient.java #网络请求
base/core/java/android/util/TrustedTime.java #接口
网络请求到长度为48的数据，数据介绍如下：
| 偏移量 | 字段名 | 长度 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 0x00 | LI (Leap Indicator) | 2 bits | 闰秒标识：0=无闰秒；1=末分钟61秒；2=末分钟59秒；3=时钟未同步 |
| 0x00 | VN (Version Number) | 3 bits | NTP 协议版本 |
| 0x00 | Mode | 3 bits | 工作模式：3=客户端；4=服务器；5=广播；6=控制消息 |
| 0x01 | Stratum | 8 bits | 时间源层级：0=无效；1=主服务器（如原子钟）；2~15=次级服务器 |
| 0x02 | Poll | 8 bits | 轮询间隔（以秒为单位的指数） |
| 0x03 | Precision | 8 bits | 时钟精度（以秒为单位的指数） |
| 0x04 | Root Delay | 32 bits | 到主时钟源的往返延迟（单位：毫秒） |
| 0x08 | Root Dispersion | 32 bits | 相对于主时钟源的最大误差（单位：毫秒） |
| 0x0C | Reference ID | 32 bits | 参考时钟标识符（如 GPS、PPS） |
| 0x10 | Reference Timestamp | 64 bits | 服务器最后一次同步源时钟的时间 |
| 0x18 | Originate Timestamp | 64 bits | 客户端发送请求的时间 |
| 0x20 | Receive Timestamp | 64 bits | 服务器接收请求的时间 |
| 0x28 | Transmit Timestamp | 64 bits | 服务器发送响应的时间 |
如下，在tcpdump中抓到的数据解析：
Flags: 0xic, Leap Indicator: no warning, Version number: NTPVersion 3, Mode: server
00...... = Leap Indicator: no warning (0)
..01 1... = Version number: NTP Version 3 (3)
.....100 = Mode: server (4)
[Request In: 43]
[Delta Time: 0.071281000 seconds]
Peer Clock Stratum: primary reference (1)
Peer Polling Interval: 0 (1 seconds)
Peer Clock Precision: -20 (0.000000000954 seconds)
Root Delay: 0.000000 seconds
Root Dispersion: 0.000061 seconds
Reference ID:Unidentified reference source 'GOOG'
Reference Timestamp: Nov 7, 2024 09:45:41.690062960 UTC
Origin Timestamp: Nov 7, 2024 09:45:40.51099986 UTC
Receive Timestamp: Nov 7, 2024 09:45:41.690062960 UTC
Transmit Timestamp: Nov 7, 2024 09:45:41.690002961 UTC