1 gps_device_t

gps_device_t定义gps设备。

成员device_type的类型是gps_type_t，保存设备类型信息。
成员lexer的类型是gps_lexer_t，保存解析设备消息得到的数据。
成员context保存上下文，它是gps_context_t类型。

全局数组devices[] 保存所有的设备。

struct gps_device_t devices[MAX_DEVICES];

2 gps_type_t

gps_type_t定义gps消息解析器。

type_name是类型名，packet_type是类型枚举值。
虚拟函数get_packet()读packet
虚拟函数parse_packet()解析packet
driver_nmea0183解析符合NMEA-0183协议的消息。

全局数组gpsd_drivers[]保存了所有支持的gpsd消息解析器。

const struct gps_type_t *gpsd_driver_array[] = {
&driver_unknown,
&driver_nmea0183,
};

const struct gps_type_t **gpsd_drivers = &gpsd_driver_array[0];

3 gps_context_t

gps_context_t保存上下文。

成员shmTime[]是一个数组，每个元素保存一个shmTime结构。成员shmTimeInUse[]标识shmTime[]中的元素是否已经使用。shmTime[]大小为NTPSHMSEGS。

#define MAX_DEVICES 4
#define NTPSHMSEGS  (MAX_DEVICES * 2)

3.1 ntpshm_context_init()

ntpshm_context_init()初始化gps_context_t的成员shmTime[]。shmTime[]的内存来自共享内存，共享内存的key是NTP0+n，n是shmTime[]中元素的索引。

#define NTPD_BASE 0x4e545030  // "NTP0"

4 gps_data_t与gps_fix_t

gps_data_t和gps_fix_t保存解析消息得到的数据。

5 pps_thread_t与inner_context_t

pps_thread_t保存pps线程需要的数据。

devicename是设备名字
devicefs是pps设备的fd。
fix_in：pps会将读到的时间戳数据写入这个成员。这是真实时间的源头。
pps_out: 线程得到的时间戳写入这个成员。

inner_context_t包装pps_thread_t，作为创建pps线程的参数。除了pps_thread是pps_thread_t外，

pps_canwait标识pps设备是否支持wait操作
pps_caps指pps设备能力
kernelpps_handle是kernel PPS设备句柄。

6 gpsd_poll()

6.1 gpsd_poll()

gpsd_poll() 处理gps消息。

调用generic_get()从gps_device_t::gps_fd读入消息并解析，解析结果写入gps_lexer_t实例。成员gps_lexer_t::outbuffer保存，成员type保存消息类型。
如果解析到的这个消息类型（gps_lexer_t::type）与gps_device_t当前的消息类型（gps_device_t::gps_type_t::packet_type）不同，则在gpsd_drivers[]中重新找到匹配的gps_type_t实例，并调用gspd_switch_driver()，将它绑定到gps_device_t的成员gps_device_t::device_type。
这里找到的gps_type_t是driver_nmea0183。
调用gps_type_t::parse_type()解析数据包。对于driver_nmea0183，解析函数是generic_parse_input()。
调用gps_merge_fix()，根据gps_data_t::set的值，用成员newdata给成员gpsdata.fix赋值。

6.2 generic_get()

generic_get()从gps设备中读消息并解析。它将工作委托给packet_get()。

调用read()，从gps_device_t::gpsdata(gps_data_t)::gps_fd读入消息，保存到gps_device_t::lexer(gps_lexer_t)::inbuffer中。
调用packet_parse()作词法分析。分析结果写入gps_device_t::gps_lexer_t/lexer::outbuffer。在packet_parse()中，
nextstate()逐个解析字符，并设置此时的状态机。如果解析到一个消息，则指定消息类型调用packet_accept()。如NMEA_PACKET、BAD_PACKET等。
packet_accept()将解析的结果从gps_lexer_t的inbuffer复制到outbuffer，并设置gps_lexer_type::type。

6.3 generic_parse_input()

generic_parse_input()解析消息字符串，它的主要工作都是委托nmea_parse()完成的。
在nmea_parse()中，

调用gpsd_utc_resolve()，从消息中解析时间戳，保存到gps_device_t::newdata::time。
gps_device_t::gps_lexer_t/lexer::outbuffer中保存了收到的消息。解析消息的关键字，如“RMC’、“GGA”。
遍历数组nmea_phrase[]，找到关键字对应的处理函数，并调用它。如RMC，则调用processRMC()；GGA，则调用processGGA()。
processRMC()或processGGA()解析消息字符串，得到其中包含的时间戳，并设置mask的TIME_SET标志位。
最后检查这次处理的结果是否可以作为一个reporting cycle的开始/结束消息。如果一个cycle完成，则设置mask的REPORT_IS位。

7 gpsd_multipoll()

7.1 gpsd_multipoll()

gpsd_multipoll()解析gpsd消息得到时间，然后写入共享内存。

调用gpsd_poll()接收、解析gpsd消息，将时间戳保存在gps_device_t::newdata中。newdata的类型是gps_fix_t。
gpsd_multipoll()的参数之一是一个函数指针，这里调用这个函数，它实际上是all_reports()。

7.2 all_reports()

调用ntp_latch()从gps_device_t::newdata中读出时间戳，保存到timedelta_t结构中。
调用pps_thread_fix()通知pps处理线程，这个线程由pps_thread_t管理。pps_thread_fix()实际上是将时间戳保存到pps_thread_t的成员fix_in中。
调用ntpshm_put()，它又调用ntp_write()，将时间戳写入gps_device_t::shm_clock指定的共享内存中。

8 ntpshm_link_activate()

nptshm_link_activate()激活 pps线程。它的参数gps_device_t。

调用ntpshm_alloc()从gps_context_t::shmTim[]数组找到一个存放shmTime的位置。
gps_device_t::pps_thread_t的成员report_hook是一个函数指针，后面pps线程会调用它。这里将它设置为report_hook()。
调用pps_thread_activate()。其中，
- 调用init_kernel_pps()打开pps设备。其中调用open()和time_pps_create()，后者创建用于读pps脉冲的设备句柄。
- 调用pthread_create()创建pps线程，线程的处理函数是gpsd_ppsmonitor()。

9 gpsd_ppsmonitor()

gpsd_pps_monitor()是线程的处理函数。

有两种等待pps脉冲的方式。如果pps设备支持TIOCMIWAIT模式，则调用get_edge_tiocmiwait()，否则调用get_edge_rfc2783()。这里以后者为例说明。
- get_edge_rfc2783()调用time_pps_fetch()等待pps脉冲，等到就返回，同时得到这时的系统时间。
- 然后它将thread_context的成员fix_in保存到参数last_fixtime。fix_in的值是在all_reports()函数中保存的时间戳，这个时间戳是从gps设备中读到的；将系统时间保存到参数clock_ts。
各种pps设备的脉冲模式可能有较大差别。计算这次的clock_ts与前一次的clock_ts的差值duration，判断这个pps设备的脉冲是哪种模式，如果哪种都不是，则中止处理。
将系统时间和来自gps设备的时间保存到本地变量ppstimes中，然后以它为参数调用
pps_thread_t的成员函数指针report_hook，也就是report_hook()。

10 report_hook()

report_hook()通知感兴趣的client程序有新的时间戳到达。

调用chrony_send()发送通知消息。
调用ntpshm_put()写gps_device_t的成员共享内存shm_pps。

11 main()

main()初始化设备，然后在循环中读取设备。

调用passivesocks()初始化udp服务器，以便与感兴趣的客户端程序通信。
调用ntpshm_context_init()初始化共享内存，以便写时间戳给客户端程序读取。
调用gpsd_add_device()初始化gps设备。
在循环中，调用gpsd_multipoll()，读取设备。这里指定作为参数的函数指针为all_reports()。

12 gpsd_add_device()

gpsd_add_device()初始化gps设备和pps设备。

调用gpsd_activate()初始化gps设备。
调用ntpshm_link_activate()初始化pps设备。

13 gpsd_activate()

gpsd_activate()初始化gps设备。

调用gpsd_open()打开设备
调用gpsd_clear()重置状态。

gpsd v3.20 源代码分析