linux下的rtc機制
時間：2014-10-18 來源：未知
Linux的RTC驅動相對還是比較簡單的，可以將它作為一個普通的字符型設備，或者一個misc設備，也可以是一個平臺設備，這都沒有關系，主要還是對rtc_ops這個文件操作結構體中的成員填充，這里主要涉及到兩個方面比較重要：
1. 在Linux中有硬件時鐘與系統時鐘等兩種時鐘。硬件時鐘是指主機板上的時鐘設備，也就是通常可在BIOS畫面設定的時鐘。系統時鐘則是指kernel中的時鐘。當Linux啟動時，系統時鐘會去讀取硬件時鐘的設定，之后系統時鐘即獨立運作。所有Linux相關指令與函數都是讀取系統時鐘的設定。
系統時鐘的設定就是我們常用的date命令，而我們寫的RTC驅動就是為硬件時鐘服務的，它有屬于自己的命令hwclock，因此使用date命令是不可能調用到我們的驅動的（在這點上開始把我郁悶到了，寫完驅動之后，傻傻的用date指令來測試，當然結果是什么都沒有），我們可以通過hwclock的一些指令來實現更新rtc時鐘——也就是系統時鐘和硬件時鐘的交互。
hwclock –r顯示硬件時鐘與日期
hwclock –s將系統時鐘調整為與目前的硬件時鐘一致。
hwclock –w將硬件時鐘調整為與目前的系統時鐘一致。
用戶輸入 hwclck -s // 這個命令是 把硬件的時鐘更新到系統中去
這個命令會調用busybox源碼中的hwclock.c,在目錄util-linux/hwclock.c 中的 ->int hwclock_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
后面的參數會以argv形式接收
opt = getopt32(argv, "lurswtf:", &rtcname);
會把argv的參數進行轉換 l -> 0x01
u -> 0x02
r -> 0x04
s -> 0x08
w -> 0x10
t -> 0x20
f -> 0x40
: -> 0x80
#define HWCLOCK_OPT_LOCALTIME 0x01
#define HWCLOCK_OPT_UTC 0x02
#define HWCLOCK_OPT_SHOW 0x04 // 等價 hwclock –r 顯示硬件的時間
#define HWCLOCK_OPT_HCTOSYS 0x08 // 等價 hwclock –s 硬件時間更新到系統時間
#define HWCLOCK_OPT_SYSTOHC 0x10 // 等價 hwclock –w 系統時間更新到硬件時間
#define HWCLOCK_OPT_SYSTZ 0x20
#define HWCLOCK_OPT_RTCFILE 0x40
if (opt & (HWCLOCK_OPT_UTC | HWCLOCK_OPT_LOCALTIME)) // 判斷是是否是 hwclock –l -u
utc = (opt & HWCLOCK_OPT_UTC);
if (opt & HWCLOCK_OPT_HCTOSYS) // 判斷是是否是 hwclock –s
to_sys_clock(&rtcname, utc);
else if (opt & HWCLOCK_OPT_SYSTOHC) // 判斷是是否是 hwclock –w
from_sys_clock(&rtcname, utc);
else
/* default HWCLOCK_OPT_SHOW */ // 默認是 hwclock –r
show_clock(&rtcname, utc);
hwclock –s ->to_sys_clock-> read_rtc(pp_rtcname, NULL, utc); // 讀rtc的時間
-> fd = rtc_xopen(pp_rtcname, O_RDONLY)
*default_rtc = "/dev/rtc";
rtc = open(*default_rtc, flags);
*default_rtc = "/dev/rtc0";
rtc = open(*default_rtc, flags);
*default_rtc = "/dev/misc/rtc";
// 會打開這幾個默認的文件
-> rtc_read_tm(&tm_time, fd);
-> xioctl(fd, RTC_RD_TIME, ptm);
// 讀系統的時間
-> settimeofday(&tv, &tz)) // 設置系統的時間
hwclock –w ->from_sys_clock(&rtcname, utc); -> rtc = rtc_xopen(pp_rtcname, O_WRONLY);
*default_rtc = "/dev/rtc";
rtc = open(*default_rtc, flags);
*default_rtc = "/dev/rtc0";
rtc = open(*default_rtc, flags);
*default_rtc = "/dev/misc/rtc";
// 會打開這幾個默認的文件
-> gettimeofday(&tv, NULL); // 獲得系統時間
-> xioctl(rtc, RTC_SET_TIME, &tm_time); // 設置系統時間
-> close(rtc) //
hwclock –r -> show_clock(const char **pp_rtcname, int utc)
-> time_t t = read_rtc(pp_rtcname, &sys_tv, utc);
->*default_rtc = "/dev/rtc";
rtc = open(*default_rtc, flags);
*default_rtc = "/dev/rtc0";
rtc = open(*default_rtc, flags);
*default_rtc = "/dev/misc/rtc";
// 會打開這幾個默認的文件
-> fd = rtc_xopen(pp_rtcname, O_RDONLY);
-> rtc_read_tm(&tm_time, fd);
-> xioctl(fd, RTC_RD_TIME, ptm);
以上可以知道, 讀時間使用ioctl進行的,使用兩個命令
RTC_RD_TIME // 讀時間
RTC_SET_TIME // 設置時間
第二部分: rtc驅動架構分析
rtc的驅動架構是基于platform機制實現的,platform_device是由設備樹生成
rtc的設備樹如下:
rtc@10070000
{
compatible = "samsung,s3c6410-rtc";
reg = < 0x10070000 0x100>;
interrupts = < 0 44 0>, <0 45 0>;
clocks = < &clock 346>;
clock-names = "rtc";
status = "disabled";
};
這個設備樹會生成platform_device
驅動在driver /rtc/rtc-s3c.c 文件中定義
static struct platform_driver s3c_rtc_driver = {
.probe = s3c_rtc_probe,
.remove = s3c_rtc_remove,
.id_table = s3c_rtc_driver_ids,
.driver = {
.name = "s3c-rtc",
.owner = THIS_MODULE,
.pm = &s3c_rtc_pm_ops,
.of_match_table = of_match_ptr(s3c_rtc_dt_match),
},
};
module_platform_driver(s3c_rtc_driver);
實現了platform_driver s3c_rtc_driver的注冊
設備樹中的compatible = "samsung,s3c6410-rtc";和驅動中的 .compatible = "samsung,s3c6410-rtc",名稱一直時,會執行驅動的probe函數-> s3c_rtc_probe
在probe函數中注冊一個字符設備驅動
rtc = devm_rtc_device_register(&pdev->dev, "s3c", &s3c_rtcops,
-> rtc = rtc_device_register(name, dev, ops, owner);
-> of_id = of_alias_get_id(dev->of_node, "rtc"); // 注冊一個rtc的類
-> rtc_dev_prepare(rtc);
-> cdev_init(&rtc->char_dev, &rtc_dev_fops);
-> rtc_dev_add_device(rtc);
-> if (cdev_add(&rtc->char_dev, rtc->dev.devt, 1))
-> rtc_sysfs_add_device(rtc); // 等價于 mknod /dev/rtc c 254 0
-> s3c_rtc_gettime(NULL, &rtc_tm); // 獲得系統的時間
以上是一個字符設備的創建。
注冊了一個cdev結構體和file_operations結構體rtc_dev_fops
rtc_dev_fops實現如下:
static const struct file_operations rtc_dev_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.llseek = no_llseek,
.read = rtc_dev_read,
.poll = rtc_dev_poll,
.unlocked_ioctl = rtc_dev_ioctl,
.open = rtc_dev_open,
.release = rtc_dev_release,
.fasync = rtc_dev_fasync,
};
由以上可知 : 應用程序調用ioctl 驅動也調用ioctl
hwclock –w -> xioctl(fd, RTC_RD_TIME, ptm); -> rtc_dev_ioctl(命令) (用戶空間) (內核空間)
-> case RTC_RD_TIME:rtc_read_time(rtc, &tm);
if (copy_to_user(uarg, &tm, sizeof(tm)))
由以上可知 : 應用程序調用ioctl 驅動也調用ioctl
hwclock –s -> xioctl(fd, RTC_SET_TIME, ptm); -> rtc_dev_ioctl(命令) (用戶空間) (內核空間)
-> case RTC_SET_TIME:
if (copy_from_user(&tm, uarg, sizeof(tm)))
return rtc_set_time(rtc, &tm);
hwclock –r -> xioctl(fd, RTC_RD_TIME , ptm); -> rtc_dev_ioctl(命令) (用戶空間) (內核空間)
-> case RTC_RD_TIME: rtc_read_time(rtc, &tm);
if (copy_to_user(uarg, &tm, sizeof(tm)))
