RTC子系统内核文档

来源：互联网发布：如何看待网络水军编辑：程序博客网时间：2024/05/18 02:48

============================================
译者：yuanlulu
http://blog.csdn.net/yuanlulu

版权没有，但是转载请保留此段声明
============================================

RTC内核文档 英文原文地址：http://lxr.linux.no/linux+v2.6.38/Documentation/rtc.txt

用户空间使用RTC的例程在：http://lxr.linux.no/linux+v2.6.38/Documentation/rtc.txt#L216

Real Time Clock (RTC) Drivers for Linux

=======================================

Linux有两个基本兼容的用户空间RTC API家族:

*/dev/rtc 这是PC系统提供的兼容接口，不适用于非x86的系统

*/dev/rtc0 /dev/rtc1 这是大部分系统支持的形式。

虽然所有的RTC适用同样的API和RTC架构交互，但是硬件提供的功能并不一样。

比如不是所有的RTC都产生中断，所以它们不能做闹钟定时。

（在fedora 上/dev/rtc是一个指向/dev/rtc0的链接）

老式PC/AT兼容驱动：/dev/rtc

----------------------------------------

/dev/rtc(主设备号10，次设备号135，只读字符设备)的中断以unsigned int的格式报告。最低的两字节包含中断类型（update-done, alarm-rang, or periodic），

剩下的字节包含自上次读取以来中断的次数。如果使能了proc文件系统，在/proc/driver/rtc下能读到中断的状态信息。由于驱动占有了锁，所以同一时间只能有

一个进程占有/dev/rtc。

用户进程可以使用read(2)或者select(2)监视/dev/rtc－它们都将阻塞在设备节点上直到下一个中断的到来。

只有root用户能在dev/rtc上使用大于64HZ的中断。这个值可以通过往/proc/sys/dev/rtc/max-user/freq写入新的值来改变。记住中断处理函数应该尽可能简短。

内核使用额外的代码来和RTC进行同步－内核每11分钟就将自己的时间写回CMOS。在回写的时候内核会关闭RTC的周期中断，

所以依赖RTC周期中断的重要工作需要特别注意这一点。如果你的内核不和RTC进行同步，内核不会访问RTC，你可以把RTC做其它的用处。

中断的频率是通过ioctl(2)调用/include/linux/rtc.h中的命令来设置的。

新式的“RTC class”接口：/dev/rtcN

----------------------------------------------

由于linux支持的一些非ACPI和非PC平台有不止一个RTC，所以需要更具有可移植性的解决方案。

一种新的“RTC类”框架就是为此而生的，它支持三类用户空间接口：

*/dev/rtcN 和老式的/dev/rtc接口大体相同。

*/sys/class/rtc/rtcN sysfs支持只读的访问RTC属性。

*/proc/driver/rtc 第一个RTC(rtc0)可以从procfs中暴露自己的更多信息（比sysfs多）。

新的RTC class框架支持多种RTC，包括片上RTC和使用i2c、spi等接口的独立芯片。甚至支持在最新

的PC上通过ACPI暴露的特性。

新的框架不再受"每个系统一个RTC”的约束。比如系统中可以有一个电池供电的低功耗i2c RTC芯片

和一个高性能的片上RTC。系统可以从外置的RTC读取时间，其它的任务或许需要从高性能的片内RTC。

SYSFS 接口

－－－－－－

sysfs接口在/sys/class/rtc/rtcN 下，可以直接访问。所有的数据和时间都是RTC的时区决定的，

而不是系统时间的时区

date: 日期：年月日

hctosys: 1：RTC在系统启动的时候通过CONFIG_RTC_HCTOSYS设置系统时间

0：其它

max_user_freq：一般用户（不是root）能从RTC申请的最大中断速率。

name: 映射到这个目录的RTC的名字

since_epoch：和c函数time返回的值意义是一样的。

time: 时分秒。

wakearm：下一次系统唤醒事件的时间点。这个唤醒事件是一次性的，所以要多次唤醒的话需要在每次

唤醒后重新设置。格式是下次唤醒的 since_epoch值，或者在开头有一个“+”号的话，表示

未来多少秒后发生唤醒事件。

IOCTL接口

--------------

/dev/rtc支持的ioctl（）接口同样支持新的RTC框架。

* RTC_RD_TIME, RTC_SET_TIME 读取和设置时间。传递时间的参数是struct rtc_time结构体。

* RTC_AIE_ON, RTC_AIE_OFF, RTC_ALM_SET, RTC_ALM_READ alarm中断的开启、关闭、设置、读取。

如果RTC和某个中断线相连，它可以在未来24小时内的某个时间段内产生中断。

（建议优先使用RTC_WKALM_*）

* RTC_WKALM_SET, RTC_WKALM_RD 设置和读取 wakeup alarm触发的时间点。wakeup alarm和alrm

中断唯一不同的是wakeup alrm可以申请超过24小时的定时中断。

* RTC_UIE_ON, RTC_UIE_OFF 更新中断，每秒钟触发一次（更新的时候触发，因此每秒一次）。

* RTC_PIE_ON, RTC_PIE_OFF, RTC_IRQP_SET, RTC_IRQP_READ 周期中断的开启、关闭、设置、读取。

周期中断的频率必须是2^N（N>= 1），大于64的频率只有root用户才能设置。

（RTC_AIE_ON, RTC_AIE_OFF可以开启和关闭alarm和wake alarm的功能）

yuanlulu的补充：

* RTC_RD_TIME, RTC_SET_TIME的参数是一个struct rtc_time的指针。它的各个成员的含义和struct tm是一样的。

struct rtc_time {

                    int tm_sec;
                    int tm_min;
                    int tm_hour;
                    int tm_mday;
                    int tm_mon;
                    int tm_year;
                    int tm_wday;
                    int tm_yday；

int tm_isdst;

};

* RTC_WKALM_SET, RTC_WKALM_RD wakeup_alarm和alarm中断的实现方式是一样的，参数structrtc_wkalrm指针，

只是wake_alarm没有时间限制，可以指定未来任意时刻发生中断。

struct rtc_wkalrm {

                                        unsigned char enabled;     /* 0 = alarm disabled, 1 = alarm enabled */
                                        unsigned char pending; /* 0 = alarm not pending, 1 = alarm pending */
                                        struct rtc_time time;     /* time the alarm is set to */
                                   };

* RTC_ALM_SET, RTC_ALM_READ 的传递参数也是struct rtc_time的指针，但只有时分秒的部分有效。时分秒

这三个成员代表24小时以内的时间点。比如当前时间是13:00:00，而传入的参数是14:00:00，则意味着定时中断

将在一小时后发生。而如果传入的参数是12:00:00，则意味着明天中午发生中断。总之，alarm 中断不能超过

24小时。

*RTC_IRQP_SET, RTC_IRQP_READ 周期中断的参数是中断频率，参数必须是2^N(N>=1)，也就是说

设置的周期中断必须大于2。并且只有root用户可以设置64HZ以上的频率。

RTC的中断方式有三类：

1.更新中断，也就是RTC的时间更新的时候触发的中断。RTC每秒钟更新一次，所以更新中断的频率就是1。

2.周期中断。频率可以设置为2^N（N>=1）。注意周期中断频率不可设置为1，否则会被忽略。

3. alarm/wake alarm。这两个中断内部实现是一样的，只不过前者只能指定24小时内的某一时刻触发中断,后者没有限制。

中断被触发后，可以从RTC设备节点中读取到一个unsigned long数据，最低两比特表示中断的类型。各bit的定义如下：

/* interrupt flags */
#define RTC_IRQF 0x80 /* any of the following is active */
#define RTC_PF 0x40          //周期中断
#define RTC_AF 0x20          //定时中断（alarm和wakeup alarm中断）
#define RTC_UF 0x10          //更新中断

再说RTC中断：RTC的中断概念和内核中的中断不是一回事，没有中断回调函数。但是在设备节点上使用select和read

睡眠的函数会被唤醒，这就是RTC中断的功能。

另外RTC的设备节点，同一时刻只允许一个用户打开。不可能两个用户同时打开同一个RTC设备设备节点。

经过测试，有以下结论：

1.更新中断（1HZ）和周期中断可以同时开启。

2.周期中断可以和alarm中断同时开启。

3.alarm中断不可以和wakeup alarm中断同时开启，因为他们两个在内核中就是一回事。

4..RTC_WKALM_SET不必设置struct rtc_wkalrm的enabled成员，只在读取的时候才需要这个成员。

猜测：更新中断和可以和alarm中断同时开启。

从RTC设备节点读取到的数据，包含了上次读取以来发生中断的次数（包括所有类型的中断）。

低字节会置位发生的所有中断类型。