Linux系统时间与RTC时间【转】
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Linux的RTC驱动相对还是比较简单的,可以将它作为一个普通的字符型设备,或者一个misc设备,也可以是一个平台设备,这都没有关系,主要还是对rtc_ops这个文件操作结构体中的成员填充,这里主要涉及到两个方面比较重要: 1. 在Linux中有硬件时钟与系统时钟等两种时钟。硬件时钟是指主机板上的时钟设备,也就是通常可在BIOS画面设定的时钟。系统时钟则是指kernel中的时钟。当Linux启动时,系统时钟会去读取硬件时钟的设定,之后系统时钟即独立运作。所有Linux相关指令与函数都是读取系统时钟的设定。 系统时钟的设定就是我们常用的date命令,而我们写的RTC驱动就是为硬件时钟服务的,它有属于自己的命令hwclock,因此使用date命令是不可能调用到我们的驱动的(在这点上开始把我郁闷到了,写完驱动之后,傻傻的用date指令来测试,当然结果是什么都没有),我们可以通过hwclock的一些指令来实现更新rtc时钟——也就是系统时钟和硬件时钟的交互。 hwclock –r 显示硬件时钟与日期 hwclock –s 将系统时钟调整为与目前的硬件时钟一致。 hwclock –w 将硬件时钟调整为与目前的系统时钟一致。 2. 第二点就是内核空间和用户空间的交互,在系统启动结束,我们实际是处在用户态,因此我们使用指令输入的内容也是在用户态,而我们的驱动是在内核态的,内核态和用户态是互相不可见的,因此我们需要特殊的函数来实现这两种形态的交互,这就是以下两个函数: copy_from_user(从用户态到内核态) copy_to_user (从内核态到用户态) 当然这两个函数需要我们在内核驱动中实现。 RTC最基本的两个命令就是设置时间,读取时间。 设置时间——设置时间会调用系统默认的RTC_SET_TIME,很显然就是处在用户态的用户将自己所要设置的时间信息传递给内核态, case RTC_SET_TIME: { struct rtc_time rtc_tm; if (copy_from_user(&rtc_tm, (struct rtc_time*)arg, sizeof(struct rtc_time))) return -EFAULT; sep4020_rtc_settime(&rtc_tm);//把用户态得到的信息传递给设置时间这个函数 return 0; } 读取时间——设置时间会调用系统默认的RTC_RD_TIME,很显然就是需要通过内核态的驱动将芯片时钟取出,并传递给用户态 case RTC_RD_TIME: /* Read the time/date from RTC */ { sep4020_rtc_gettime(&septime);//通过驱动的读函数读取芯片时钟 copy_to_user((void *)arg, &septime, sizeof septime);//传递给用户态 } -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 首先搞清楚RTC在kernel内的作用: linux系统有两个时钟:一个是由主板电池驱动的“Real Time Clock”也叫做RTC或者叫CMOS时钟, 如前所述,Linux内核与RTC进行互操作的时机只有两个: 系统启动时,内核通过读取RTC来初始化内核时钟,又叫墙上时间,该时间放在xtime变量中。 ARM架构的time_init代码如下: 上 面system_timer->init()实际执行的是时钟驱动体系架构相关(具体平台)部分定义的init函数,若是s3c2410平台,则执 行的为arch/arm/mach-s3c2410/time.c里定义的s3c2410_timer_init函数.不过 s3c2410_timer_init()也没有读RTC的代码.整个时钟驱动初始化的过程大致就执行这些代码. 我搜了一下,发现内核好象只有在arch/cris/kernel/time.c里有RTC相关代码,如下: 这个函数会在update_xtime_from_cmos内被调用: 另外还有设置rtc的函数 不过我加了printk测试了一下,好象arch/cris/kernel/time.c这个文件和这两个函数只是适用与X86? 已解决: 2. 内核如何更新RTC时钟? do_set_rtc在timer_tick里调用 *nix 下 timer机制 标准实现,一般是用 sigalarm + setitimer() 来实现的,但这样就与 select/epoll 等逻辑有所冲突,我希望所有 event 的通知逻辑都从 select/epoll 中触发。(FreeBSD 中 kqueue 默认就有 FILTER_TIMER,多好) ps. /dev/rtc 只能被 open() 一次,因此上面希望与 epoll 合并的想法基本不可能了~ 下面是通过 /dev/rtc (real-time clock) 硬件时钟实现的 timer机制。:-) ------------------------------------------------- int main(void) if ( fd < 0 ) /* set the freq as 4Hz */ /* enable periodic interrupts */ for ( i = 0; i < 100; i++ ) printf("timer %d\n", time(NULL)); /* enable periodic interrupts */ close(fd); -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- User mode test code: #include <stdio.h> int main(void) // Alarm example,10 mintues later alarm /* Read the current alarm settings */ /* Enable alarm interrupts after setting*/ /* This blocks until the alarm ring causes an interrupt */ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ S3C2410 RTC(Real Time Clock)简介 实时时钟(RTC)单元可以在系统电源关半闭的情况下依靠备用电池工作。RTC可以通过使用STRB/LDDRB这两个ARM指令向CPU传递8位数据(BCD码)。数据包括秒、分、小时、日期、天、月、和年。RTC单元依靠一个外部的32.768kHZ的石晶,也可以执行报警功能。 特性
RTC在power-off模式或者正常操作模式时可以在一指定的时间产生一个报警信号。在正常操作模式下,报警中断(ALMINT)被激活,在power-off模式下,电源管理唤醒信号(PMWKUP)和ALMINT一起被激活。RTC报警寄存器(RTCALM)决定报警的enable/disable状态和报警时间设定的条件。 RTC TICK TIME被用于中断请求。TICNT寄存器有一个中断使能位和中断的计数值。当计数值到达0时TICK TIME中断。所以中断的周期如下: 周期= (n+1 ) /128 秒 n:Tick time计数值(1~127) 这个RTC time tick可以被用于实时操作系统(RTOS)内核 time tick。如果time tick通过RTC time tick产生,那么RTOS的时间相关的功能就需要总是与实时时间同步。 ROUND RESET 功能 Rund reset功能可以通过RTC round reset寄存器(RTCRST)来执行。 The round boundary (30, 40, or 50 sec.) of the second carry generation can be selected, and the second value is rounded to zero in the round reset. For example, when the current time is 23:37:47 and the round boundary is selected to 40 sec, the round reset changes the current time to 23:38:00. NOTE All RTC registers have to be accessed for each byte unit using the STRB and LDRB instructions or char type pointer. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 在.../drivers/rtc/Makefile中与我们有关的项有 obj-$(CONFIG_RTC_LIB) += rtc-lib.o obj-$(CONFIG_RTC_HCTOSYS) += hctosys.o obj-$(CONFIG_RTC_CLASS) += rtc-core.o rtc-core-y := class.o interface.o rtc-core-$(CONFIG_RTC_INTF_DEV) += rtc-dev.o rtc-core-$(CONFIG_RTC_INTF_PROC) += rtc-proc.o rtc-core-$(CONFIG_RTC_INTF_SYSFS) += rtc-sysfs.o obj-$(CONFIG_RTC_DRV_S3C) += rtc-s3c.o 其中 rtc-lib.c :提供了一些时间格式相互转化的函数。 hctosys.c:在启动时初始化系统时间。 RTC核心文件: class.c interface.c rtc-dev.c:字符设备的注册和用户层文件操作函数接口。 rtc-proc.c rtc-sysfs.c rtc-s3c.o:S3C2410 RTC的芯片平台驱动。//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 4> 在根文件系统的 做的动作, 把 pc linux上的 /etc/localtime 复制到 板子的 /etc/下面即可 5> mknod /dev/rtc c 254 0 下面的动作只需做一次 ,一旦写入RTC chip后, chip就自己计时了,除非电池没电了。 板子第一次启动后, 假如设置系统时间为2007年10月2日,13:49分,可以这样设置 1> date 100213492007 2> hwclock –w 如果没有出错, 就已经把2007年10月2日,13:49分 写入RTC chip了, 测试: 反复执行hwclock ,看看是否时间在变化。 3> 重启板子, 测试, 执行hwclock ,看看时间是否在流逝 。 |
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