Linux RTC设备驱动

1. 在Linux2.6.29内核中，RTC是以平台设备的方式注册进内核的。

① RTC驱动定义于文件：drivers/rtc/rtc-s3c.c

static struct platform_driver s3c2410_rtc_driver = {
    .probe        = s3c_rtc_probe,
    .remove        = __devexit_p(s3c_rtc_remove),
    .suspend    = s3c_rtc_suspend,
    .resume        = s3c_rtc_resume,
    .driver        = {
        .name    = "s3c2410-rtc",
        .owner    = THIS_MODULE,
    },
};

② RTC平台资源定义于：arch/arm/plat-s3c24xx/devs.c

static struct resource s3c_rtc_resource[] = {
    [] = {
        .start = S3C24XX_PA_RTC,
        .end   = S3C24XX_PA_RTC + 0xff,
        .flags = IORESOURCE_MEM,
    },
    [] = {
        .start = IRQ_RTC,
        .end   = IRQ_RTC,
        .flags = IORESOURCE_IRQ,
    },
    [] = {
        .start = IRQ_TICK,
        .end   = IRQ_TICK,
        .flags = IORESOURCE_IRQ
    }
};

struct platform_device s3c_device_rtc = {
    .name          = "s3c2410-rtc",
    .id          = -,
    .num_resources      = ARRAY_SIZE(s3c_rtc_resource),
    .resource      = s3c_rtc_resource,
};

③ 当RTC设备驱动匹配到名字为“s3c2410-rtc”的设备时，会调用probe函数s3c_rtc_probe()

static int __devinit s3c_rtc_probe(struct platform_device *pdev)
{
    struct rtc_device *rtc;
    struct resource *res;
    int ret;/* find the IRQs */
    s3c_rtc_tickno = platform_get_irq(pdev, );
    s3c_rtc_alarmno = platform_get_irq(pdev, );
   /* get the memory region */
    s3c_rtc_mem = request_mem_region(res->start,
                     res->end-res->start+,
                     pdev->name);

    s3c_rtc_base = ioremap(res->start, res->end - res->start + );/* check to see if everything is setup correctly */
    
    s3c_rtc_enable(pdev, );
    s3c_rtc_setfreq(&pdev->dev, );
    device_init_wakeup(&pdev->dev, );

    /* register RTC and exit */
    rtc = rtc_device_register("s3c", &pdev->dev, &s3c_rtcops,
                  THIS_MODULE);

    rtc->max_user_freq = ;

    platform_set_drvdata(pdev, rtc);
    return ;

（1） s3c_rtc_probe()函数分析1： 获取平台资源（中断号和IO内存），然后记录中断号，进行IO内存映射。

（2） s3c_rtc_probe()函数分析2： 调用rtc_device_register()函数，分配RTC的设备描述结构rtc_device，并填充其成员，然后进行设备注册（注册字符设备，注册进proc系统，注册进sys系统）

（3） s3c_rtc_probe()函数分析3： 保存RTC设备描述结构到平台设备驱动的dev域。

注： RTC的设备描述结构rtc_device是device结构的扩展，描述一个具体的RTC设备。

⑤ rtc_device_register()函数分析：

struct rtc_device *rtc_device_register(const char *name, struct device *dev,
                    const struct rtc_class_ops *ops,
                    struct module *owner)
{
    struct rtc_device *rtc;
    int id, err;

    if (idr_pre_get(&rtc_idr, GFP_KERNEL) == ) {
        err = -ENOMEM;
        goto exit;
    }

    mutex_lock(&idr_lock);
    err = idr_get_new(&rtc_idr, NULL, &id);
    mutex_unlock(&idr_lock);

    if (err < )
        goto exit;

    id = id & MAX_ID_MASK;

    rtc = kzalloc(sizeof(struct rtc_device), GFP_KERNEL);
    if (rtc == NULL) {
        err = -ENOMEM;
        goto exit_idr;
    }

    rtc->id = id;
    rtc->ops = ops;
    rtc->owner = owner;
    rtc->max_user_freq = ;
    rtc->dev.parent = dev;
    rtc->dev.class = rtc_class;
    rtc->dev.release = rtc_device_release;

    mutex_init(&rtc->ops_lock);
    spin_lock_init(&rtc->irq_lock);
    spin_lock_init(&rtc->irq_task_lock);
    init_waitqueue_head(&rtc->irq_queue);

    strlcpy(rtc->name, name, RTC_DEVICE_NAME_SIZE);
    dev_set_name(&rtc->dev, "rtc%d", id);

    rtc_dev_prepare(rtc);

    err = device_register(&rtc->dev);
    if (err)
        goto exit_kfree;

    rtc_dev_add_device(rtc);
    rtc_sysfs_add_device(rtc);
    rtc_proc_add_device(rtc);

    dev_info(dev, "rtc core: registered %s as %s\n",
            rtc->name, dev_name(&rtc->dev));

    return rtc；

}

（1） 为RTC设备描述结构（rtc_device）分配空间，并填充相关成员。

（2） 通过rtc_dev_prepare()函数填充RTC字符设备的主设备号和操作函数集rtc_dev_fops

void rtc_dev_prepare(struct rtc_device *rtc)
{
    rtc->dev.devt = MKDEV(MAJOR(rtc_devt), rtc->id);

    cdev_init(&rtc->char_dev, &rtc_dev_fops);
    rtc->char_dev.owner = rtc->owner;
}

（3）通过rtc_dev_add_device()将RTC以字符设备注册进内核

void rtc_dev_add_device(struct rtc_device *rtc)
{
    if (cdev_add(&rtc->char_dev, rtc->dev.devt, ))
        printk(KERN_WARNING "%s: failed to add char device %d:%d\n",
            rtc->name, MAJOR(rtc_devt), rtc->id);
    else
        pr_debug("%s: dev (%d:%d)\n", rtc->name,
            MAJOR(rtc_devt), rtc->id);
}

（4）RTC字符设备操作函数集rtc_dev_fops：用于实现访问RTC设备文件/dev/rtc0的操作方法，包括open、read、ioctl等方法。

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,
};

（5）RTC设备操作函数集s3c_rtcops：用于实现操作RTC设备的基本方法。也是rtc_device_register()函数中赋值给rtc（rtc_device结构）的ops成员的

static const struct rtc_class_ops s3c_rtcops = {
    .open        = s3c_rtc_open,
    .release    = s3c_rtc_release,
    .read_time    = s3c_rtc_gettime,
    .set_time    = s3c_rtc_settime,
    .read_alarm    = s3c_rtc_getalarm,
    .set_alarm    = s3c_rtc_setalarm,
    .irq_set_freq    = s3c_rtc_setfreq,
    .irq_set_state    = s3c_rtc_setpie,
    .proc            = s3c_rtc_proc,
};

注：s3c_rtcops属于RTC的设备描述结构rtc_device的成员，用于实现操作RTC的基本方法；而rtc_dev_fops属于cdev结构的成员，用于实现访问RTC设备文件/dev/rtc0的基本方法。rtc_dev_fops中的成员需要调用s3c_rtcops中的成员来实现其具体功能。

2. Linux2.6.29内核中，RTC平台驱动已经注册进内核，但RTC平台资源并未注册。我们添加RTC仅需要把RTC的平台资源结构体添加到平台资源初始化列表中即可。

（1）向smdk2440_devices[]数组中添加s3c_device_rtc

static struct platform_device *smdk2440_devices[] __initdata = {
    &s3c_device_usb,
    &s3c_device_lcd,
    &s3c_device_wdt,
    &s3c_device_i2c0,
    &s3c_device_iis,
    &smdk2440_device_eth,
    &s3c_device_rtc,
};

（2）重新配置内核，加入RTC的驱动：Device Drivers--->Real Time Clock-->Samsung S3C series Soc RTC

3. RTC测试

（1）操作设备文件/dev/rtc0

（2）通过proc查看：cat /proc/driver/rtc

（3）通过sys文件系统接口：cat /sys/class/trc/rtc0/date; cat /sys/class/trc/rtc0/time

#include <stdio.h>
#include <linux/rtc.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>

static const char default_rtc[] = "/dev/rtc0";

int main(int argc, char** argv)
{
    int fd, retval;
    struct rtc_time rtc_tm;
    const char* rtc = default_rtc;

    switch(argc)
    {
        case :
            rtc = argv[];
            break;
        case :
            break;
        default:
            fprintf(stderr, "usage: TestRtc [RtcDev]");
            return ;
    }

    fd = open(rtc, O_RDONLY);
    if(fd == -)
    {
        perror(rtc);
        exit(errno);
    }

    retval = ioctl(fd, RTC_RD_TIME, &rtc_tm);
    if(retval == -)
    {
        perror("RTC_RD_TIME ioctl");
        exit(errno);
    }

    printf("Current RTC date/time is %d-%d-%d, %02d:%02d:%02d.\n",
        rtc_tm.tm_year + , rtc_tm.tm_mon + , rtc_tm.tm_mday,
        rtc_tm.tm_hour, rtc_tm.tm_min, rtc_tm.tm_sec);

    return ;
}