linux RTC 驅(qū)動(dòng)模型分析 ? ? ? ? RTC(real time clock)實(shí)時(shí)時(shí)鐘，主要作用是給Linux系統(tǒng)提供時(shí)間。RTC因?yàn)槭请姵毓╇姷?#xff0c;所以掉電后時(shí)間不丟失。Linux內(nèi)核把RTC用作“離線”的時(shí)間與日期維護(hù)器。當(dāng)Linux內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)，它從RTC中讀取時(shí)間與日期，作為基準(zhǔn)值。在運(yùn)行期間內(nèi)核完全拋開(kāi)RTC，以軟件的形式維護(hù)系統(tǒng)的當(dāng)前時(shí)間與日期，并在需要時(shí)將時(shí)間回寫(xiě)RTC芯片。另外如果RTC提供了IRQ中斷并且可以定時(shí)，那么RTC還可以作為內(nèi)核睡眠時(shí)喚醒內(nèi)核的鬧鐘。應(yīng)用程序可以用RTC提供的周期中斷做一些周期的任務(wù)。?linux有兩種rtc驅(qū)動(dòng)的接口，一個(gè)是老的接口，專(zhuān)門(mén)用在PC機(jī)上的。另外一鐘新接口是基于linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的。這個(gè)新的接口創(chuàng)建了一個(gè)RTC驅(qū)動(dòng)模型，實(shí)現(xiàn)了RTC的大部分基本功能。而底層驅(qū)動(dòng)無(wú)須考慮一些功能的實(shí)現(xiàn)，只需將自己注冊(cè)的RTC核心中，其他工作由RTC核心來(lái)完成。下面分析RTC新接口的驅(qū)動(dòng)模型。
一. 驅(qū)動(dòng)模型結(jié)構(gòu)
? ? ? ? 與RTC核心有關(guān)的文件有：
? ? ? ? /drivers/rtc/class.c ? ? ? ? ?這個(gè)文件向linux設(shè)備模型核心注冊(cè)了一個(gè)類(lèi)RTC，然后向驅(qū)動(dòng)程序提供了注冊(cè)/注銷(xiāo)接口
? ? ? ? /drivers/rtc/rtc-dev.c ? ? ? 這個(gè)文件定義了基本的設(shè)備文件操作函數(shù)，如：open,read等
? ? ? ? /drivers/rtc/interface.c ? ? 顧名思義，這個(gè)文件主要提供了用戶程序與RTC驅(qū)動(dòng)的接口函數(shù)，用戶程序一般通過(guò)ioctl與RTC驅(qū)動(dòng)交互，這里定義了每個(gè)ioctl命令需要調(diào)用的函數(shù)
? ? ? ? /drivers/rtc/rtc-sysfs.c ? ? 與sysfs有關(guān)
? ? ? ? /drivers/rtc/rtc-proc.c ? ? ?與proc文件系統(tǒng)有關(guān)
? ? ? ? /include/linux/rtc.h ? ? ? ? 定義了與RTC有關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

? ? ? ? RTC驅(qū)動(dòng)模型結(jié)構(gòu)如下圖：

二. 基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
? 1. struct rtc_device 結(jié)構(gòu)
[cpp]?view plaincopy

struct?rtc_device??

{??

????struct?device?dev;??

????struct?module?*owner;??

??

????int?id;??

????char?name[RTC_DEVICE_NAME_SIZE];??

??

????const?struct?rtc_class_ops?*ops;??

????struct?mutex?ops_lock;??

??

????struct?cdev?char_dev;??

????unsigned?long?flags;??

??

????unsigned?long?irq_data;??

????spinlock_t?irq_lock;??

????wait_queue_head_t?irq_queue;??

????struct?fasync_struct?*async_queue;??

??

????struct?rtc_task?*irq_task;??

????spinlock_t?irq_task_lock;??

????int?irq_freq;??

????int?max_user_freq;??

#ifdef?CONFIG_RTC_INTF_DEV_UIE_EMUL??

????struct?work_struct?uie_task;??

????struct?timer_list?uie_timer;??

????/*?Those?fields?are?protected?by?rtc->irq_lock?*/??

????unsigned?int?oldsecs;??

????unsigned?int?uie_irq_active:1;??

????unsigned?int?stop_uie_polling:1;??

????unsigned?int?uie_task_active:1;??

????unsigned?int?uie_timer_active:1;??

#endif??

};??

? ? ? ? 這個(gè)結(jié)構(gòu)是RTC驅(qū)動(dòng)程序的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但是他不像其他核心的基本結(jié)構(gòu)一樣，驅(qū)動(dòng)程序以他為參數(shù)調(diào)用注冊(cè)函數(shù)注冊(cè)到核心。這個(gè)結(jié)構(gòu)是由注冊(cè)函數(shù)返回給驅(qū)動(dòng)程序的。
? 2. struct rtc_class_ops 結(jié)構(gòu)
[cpp]?view plaincopy

struct?rtc_class_ops?{??

????int?(*open)(struct?device?*);??

????void?(*release)(struct?device?*);??

????int?(*ioctl)(struct?device?*,?unsigned?int,?unsigned?long);??

????int?(*read_time)(struct?device?*,?struct?rtc_time?*);??

????int?(*set_time)(struct?device?*,?struct?rtc_time?*);??

????int?(*read_alarm)(struct?device?*,?struct?rtc_wkalrm?*);??

????int?(*set_alarm)(struct?device?*,?struct?rtc_wkalrm?*);??

????int?(*proc)(struct?device?*,?struct?seq_file?*);??

????int?(*set_mmss)(struct?device?*,?unsigned?long?secs);??

????int?(*irq_set_state)(struct?device?*,?int?enabled);??

????int?(*irq_set_freq)(struct?device?*,?int?freq);??

????int?(*read_callback)(struct?device?*,?int?data);??

????int?(*alarm_irq_enable)(struct?device?*,?unsigned?int?enabled);??

????int?(*update_irq_enable)(struct?device?*,?unsigned?int?enabled);??

};??

? ? ? ? 這個(gè)結(jié)構(gòu)是RTC驅(qū)動(dòng)程序要實(shí)現(xiàn)的基本操作函數(shù)，注意這里的操作不是文件操作。驅(qū)動(dòng)程序通過(guò)初始化這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)，將自己實(shí)現(xiàn)的函數(shù)與RTC核心聯(lián)系起來(lái)。這里面的大部分函數(shù)都要驅(qū)動(dòng)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。而且這些函數(shù)都是操作底層硬件的，屬于最底層的函數(shù)。
? 3. struct rtc_time 結(jié)構(gòu)
[cpp]?view plaincopy

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;??

};??

? ? ? ? 代表了時(shí)間與日期，從RTC設(shè)備讀回的時(shí)間和日期就保存在這個(gè)結(jié)構(gòu)體中
三. class.c?
? 1. 模塊初始化函數(shù)：rtc_init
[cpp]?view plaincopy

static?int?__init?rtc_init(void)??

{??

????rtc_class?=?class_create(THIS_MODULE,?"rtc");??

????if?(IS_ERR(rtc_class))?{??

????????printk(KERN_ERR?"%s:?couldn't?create?class\n",?__FILE__);??

????????return?PTR_ERR(rtc_class);??

????}??

????rtc_class->suspend?=?rtc_suspend;??

????rtc_class->resume?=?rtc_resume;??

????rtc_dev_init();??

????rtc_sysfs_init(rtc_class);??

????return?0;??

}??

? ? ? ? rtc_init首先調(diào)用class_create創(chuàng)建了一個(gè)類(lèi)--rtc。我們知道類(lèi)是一個(gè)設(shè)備的高層視圖，他抽象出了底層的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。類(lèi)的作用就是向用戶空間提供設(shè)備的信息，驅(qū)動(dòng)程序不需要直接處理類(lèi)。然后初始化類(lèi)結(jié)構(gòu)的相應(yīng)成員，rtc_suspend，rtc_resume這兩個(gè)函數(shù)也是在class.c中實(shí)現(xiàn)的。接下來(lái)調(diào)用rtc_dev_init()，這個(gè)函數(shù)為RTC設(shè)備動(dòng)態(tài)分配設(shè)備號(hào)，保存在rtc_devt中。最后調(diào)用rtc_sysfs_init，初始化rtc_class的屬性。
? 2. 為底層驅(qū)動(dòng)提供接口：rtc_device_register，rtc_device_unregister
[cpp]?view plaincopy

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)?==?0)?{??

????????err?=?-ENOMEM;??

????????goto?exit;??

????}??

??

????mutex_lock(&idr_lock);??

????err?=?idr_get_new(&rtc_idr,?NULL,?&id);??

????mutex_unlock(&idr_lock);??

/*--------------------(1)---------------------*/??

????if?(err?<?0)??

????????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?=?64;??

????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);??

/*-------------------(2)--------------------*/??

????rtc_dev_prepare(rtc);??

??

??

????err?=?device_register(&rtc->dev);??

????if?(err)??

????????goto?exit_kfree;??

/*-------------------(3)--------------------*/??

????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));??

/*-------------------(4)--------------------*/??

????return?rtc;??

??

exit_kfree:??

????kfree(rtc);??

exit_idr:??

????mutex_lock(&idr_lock);??

????idr_remove(&rtc_idr,?id);??

????mutex_unlock(&idr_lock);??

exit:??

????dev_err(dev,?"rtc?core:?unable?to?register?%s,?err?=?%d\n",??

????????????name,?err);??

????return?ERR_PTR(err);??

}??

? ? （1）：處理一個(gè)idr的結(jié)構(gòu)，idr在linux內(nèi)核中指的就是整數(shù)ID管理機(jī)制，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，idr是一種將整數(shù)ID號(hào)和特定指針關(guān)聯(lián)在一起的機(jī)制。這個(gè)機(jī)制最早是在2003年2月加入內(nèi)核的，當(dāng)時(shí)是作為POSIX定時(shí)器的一個(gè)補(bǔ)丁。現(xiàn)在，在內(nèi)核的很多地方都可以找到idr的身影。詳細(xì)實(shí)現(xiàn)請(qǐng)參照相關(guān)內(nèi)核代碼。這里從內(nèi)核中獲取一個(gè)idr結(jié)構(gòu)，并與id相關(guān)聯(lián)。
? ? （2）：分配了一個(gè)rtc_device的結(jié)構(gòu)--rtc，并且初始化了相關(guān)的成員：id, rtc_class_ops等等。
? ? （3）：首先調(diào)用rtc_dev_prepare（在rtc-dev.c中定義）。因?yàn)镽TC設(shè)備本質(zhì)來(lái)講還是字符設(shè)備，所以這里初始化了字符設(shè)備相關(guān)的結(jié)構(gòu)：設(shè)備號(hào)以及文件操作。然后調(diào)用device_register將設(shè)備注冊(cè)到linux設(shè)備模型核心。這樣在模塊加載的時(shí)候，udev daemon就會(huì)自動(dòng)為我們創(chuàng)建設(shè)備文件rtc(n)。
? ? （4）：先后調(diào)用rtc_dev_add_device，rtc_sysfs_add_device，rtc_proc_add_device三個(gè)函數(shù)。rtc_dev_add_device注冊(cè)字符設(shè)備，rtc_sysfs_add_device只是為設(shè)備添加了一個(gè)鬧鐘屬性，rtc_proc_add_device?創(chuàng)建proc文件系統(tǒng)接口。
四. rtc-dev.c?
? ? ? ? rtc-dev.c 初始化了一個(gè)file_operations結(jié)構(gòu)--rtc_dev_fops，并定義了這些操作函數(shù)。
? 1. rtc_dev_fops rtc基本的文件操作
[cpp]?view plaincopy

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,??

;???

? 2. 函數(shù)的實(shí)現(xiàn)（以rtc_dev_read為例） ??
[cpp]?view plaincopy

rtc_dev_read(struct?file?*file,?char?__user?*buf,?size_t?count,?loff_t?*ppos)??

{??

????struct?rtc_device?*rtc?=?file->private_data;??

??

????DECLARE_WAITQUEUE(wait,?current);??

????unsigned?long?data;??

????ssize_t?ret;??

????if?(count?!=?sizeof(unsigned?int)?&&?count?<?sizeof(unsigned?long))??

????????return?-EINVAL;??

????add_wait_queue(&rtc->irq_queue,?&wait);??

????do?{??

????????__set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);??

??

????????spin_lock_irq(&rtc->irq_lock);??

????????data?=?rtc->irq_data;??

????????rtc->irq_data?=?0;??

????????spin_unlock_irq(&rtc->irq_lock);??

??

????????if?(data?!=?0)?{??

????????????ret?=?0;??

????????????break;??

????????}??

????????if?(file->f_flags?&?O_NONBLOCK)?{??

????????????ret?=?-EAGAIN;??

????????????break;??

????????}??

????????if?(signal_pending(current))?{??

????????????ret?=?-ERESTARTSYS;??

????????????break;??

????????}??

????????schedule();??

????}?while?(1);??

????set_current_state(TASK_RUNNING);??

????remove_wait_queue(&rtc->irq_queue,?&wait);??

??

????if?(ret?==?0)?{??

????????/*?Check?for?any?data?updates?*/??

????????if?(rtc->ops->read_callback)??

????????????data?=?rtc->ops->read_callback(rtc->dev.parent,??

???????????????????????????????data);??

??

????????if?(sizeof(int)?!=?sizeof(long)?&&??

????????????count?==?sizeof(unsigned?int))??

????????????ret?=?put_user(data,?(unsigned?int?__user?*)buf)??:??

????????????????sizeof(unsigned?int);??

????????else??

????????????ret?=?put_user(data,?(unsigned?long?__user?*)buf)??:??

????????????????sizeof(unsigned?long);??

????}??

????return?ret;??

}??

? ? ? ? 這里的read不是應(yīng)用程序用來(lái)獲取時(shí)間的，而是有其他的作用，他幫助應(yīng)用程序周期性的完成一些工作。如果要使用這個(gè)功能，應(yīng)用程序首先保證RTC驅(qū)動(dòng)程序提供這樣的功能。這個(gè)功能是這樣實(shí)現(xiàn)的：進(jìn)程讀取/dev/rtc(n)，進(jìn)程睡眠直到RTC中斷將他喚醒。我們可以發(fā)現(xiàn)，這里的睡眠是ldd3中提到的手工睡眠。這個(gè)函數(shù)的手工休眠過(guò)程如下：首先調(diào)用DECLARE_WAITQUEUE(wait, current)，聲明一個(gè)等待隊(duì)列入口，然后調(diào)用add_wait_queue將這個(gè)入口加入到RTC的irq等待隊(duì)列里，然后進(jìn)入循環(huán)。在循環(huán)里首先把進(jìn)程的狀態(tài)改成TASK_INTERRUPTIBLE，這樣進(jìn)程就不能再被調(diào)度運(yùn)行。但是現(xiàn)在進(jìn)程還在運(yùn)行，沒(méi)有進(jìn)入睡眠狀態(tài)。程序然后讀取RTC里面的irq_data，如果不是零，那么程序跳出這個(gè)循環(huán)，進(jìn)程不會(huì)睡眠。因?yàn)檫@個(gè)irq_data在rtc的中斷處理程序會(huì)被賦值，而讀過(guò)之后就會(huì)清零，所以如果數(shù)據(jù)不是零的話說(shuō)明發(fā)生過(guò)一次中斷。如果是零那么沒(méi)有發(fā)生中斷，調(diào)用schedule，進(jìn)程會(huì)被調(diào)度出可運(yùn)行隊(duì)列，從而讓出處理器，真正進(jìn)入睡眠。跳出循環(huán)代表被喚醒，然后將進(jìn)程狀態(tài)改變?yōu)榭蛇\(yùn)行，移除等待隊(duì)列入口。最后將讀回的數(shù)據(jù)傳給用戶空間。
五. interface.c?
? ? ? ? interface.c里的所有函數(shù)的實(shí)現(xiàn)都對(duì)應(yīng)于rtc-dev.c 中ioctl相應(yīng)的命令。對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：
RTC_ALM_READ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? rtc_read_alarm ? ? ? ? ? 讀取鬧鐘時(shí)間
RTC_ALM_SET ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?rtc_set_alarm ? ? ? ? ? ?設(shè)置鬧鐘時(shí)間
RTC_RD_TIME ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?rtc_read_time ? ? ? ? ? ?讀取時(shí)間與日期
RTC_SET_TIME ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? rtc_set_time ? ? ? ? ? ? 設(shè)置時(shí)間與日期
RTC_PIE_ON RTC_PIE_OFF ? ? ? ? ? rtc_irq_set_state ? ? ? ? ? ? ?開(kāi)關(guān)RTC全局中斷的函數(shù)
RTC_AIE_ON RTC_AIE_OFF ? ? ? ? ? rtc_alarm_irq_enable ? ? 使能禁止RTC鬧鐘中斷
RTC_UIE_OFF RTC_UIE_ON ? ? ? ? ? rtc_update_irq_enable ? ?使能禁止RTC更新中斷
RTC_IRQP_SET ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? rtc_irq_set_freq ? ? ? ? 設(shè)置中斷的頻率
? ? ? ?以上就是所有ioctl的命令與實(shí)現(xiàn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。其中如果不涉及中斷的話，有兩個(gè)命令需要我們特別關(guān)心一下，就是RTC_RD_TIME與RTC_SET_TIME。因?yàn)镽TC最基本的功能就是提供時(shí)間與日期。這兩個(gè)命令恰恰是獲取時(shí)間和設(shè)置時(shí)間。下面分析一下這兩個(gè)命令的實(shí)現(xiàn)，也就是rtc_set_alarm與rtc_read_time函數(shù)的實(shí)現(xiàn)：
? 1. rtc_read_time 函數(shù)
[cpp]?view plaincopy

int?rtc_read_time(struct?rtc_device?*rtc,?struct?rtc_time?*tm)??

{??

????int?err;??

??

????err?=?mutex_lock_interruptible(&rtc->ops_lock);??

????if?(err)??

????????return?err;??

??

????if?(!rtc->ops)??

????????err?=?-ENODEV;??

????else?if?(!rtc->ops->read_time)??

????????err?=?-EINVAL;??

????else?{??

????????memset(tm,?0,?sizeof(struct?rtc_time));??

????????err?=?rtc->ops->read_time(rtc->dev.parent,?tm);??

????}??

??

????mutex_unlock(&rtc->ops_lock);??

????return?err;??

}??

? ? ? ? 這個(gè)函數(shù)用了一個(gè)信號(hào)來(lái)保證在同一時(shí)刻只有一個(gè)進(jìn)程可以獲取時(shí)間。鎖定了這個(gè)信號(hào)量后，調(diào)用rtc->ops里面read函數(shù)，這個(gè)函數(shù)是由具體的驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)的，操作底層硬件。讀回的時(shí)間存放在rtc_time結(jié)構(gòu)里面的。
? 2. rtc_set_time 函數(shù)
[cpp]?view plaincopy

int?rtc_set_time(struct?rtc_device?*rtc,?struct?rtc_time?*tm)??

{??

????int?err;??

??

????err?=?rtc_valid_tm(tm);??

????if?(err?!=?0)??

????????return?err;??

??

????err?=?mutex_lock_interruptible(&rtc->ops_lock);??

????if?(err)??

????????return?err;??

??

????if?(!rtc->ops)??

????????err?=?-ENODEV;??

????else?if?(rtc->ops->set_time)??

????????err?=?rtc->ops->set_time(rtc->dev.parent,?tm);??

????else?if?(rtc->ops->set_mmss)?{??

????????unsigned?long?secs;??

????????err?=?rtc_tm_to_time(tm,?&secs);??

????????if?(err?==?0)??

????????????err?=?rtc->ops->set_mmss(rtc->dev.parent,?secs);??

????}?else??

????????err?=?-EINVAL;??

??

????mutex_unlock(&rtc->ops_lock);??

????return?err;??

}??

? ? ? ? 這個(gè)函數(shù)其實(shí)和rtc_read_time函數(shù)差不多，同樣是鎖定信號(hào)量，同樣是調(diào)用底層驅(qū)動(dòng)函數(shù)。但是這里的設(shè)置時(shí)間提供了兩個(gè)調(diào)用：一個(gè)是set_time，一個(gè)是set_mmss。因?yàn)橛械腞TC硬件只計(jì)算秒數(shù)，不關(guān)心墻鐘時(shí)間，所以如果是這樣的RTC，必須實(shí)現(xiàn)set_mmss來(lái)設(shè)置時(shí)間。
六. rtc-sysfs.c 部分
? ? ? ? 這個(gè)部分主要是有關(guān)sysfs的操作。rtc-sysfs.c中定義了這樣一個(gè)設(shè)備屬性組，如下：
[cpp]?view plaincopy

static?struct?device_attribute?rtc_attrs[]?=?{??

????__ATTR(name,?S_IRUGO,?rtc_sysfs_show_name,?NULL),??

????__ATTR(date,?S_IRUGO,?rtc_sysfs_show_date,?NULL),??

????__ATTR(time,?S_IRUGO,?rtc_sysfs_show_time,?NULL),??

????__ATTR(since_epoch,?S_IRUGO,?rtc_sysfs_show_since_epoch,?NULL),??

????__ATTR(max_user_freq,?S_IRUGO?|?S_IWUSR,?rtc_sysfs_show_max_user_freq,??

??????????rtc_sysfs_set_max_user_freq),??

????__ATTR(hctosys,?S_IRUGO,?rtc_sysfs_show_hctosys,?NULL),??

?????{?},??

};??

? ? ? ?這個(gè)屬性組是在class.c的模塊初始化函數(shù)中，由rtc_sysfs_init函數(shù)賦值給rtc_class->dev_attrs的，以后屬于這個(gè)類(lèi)的設(shè)備都會(huì)有這些屬性。但是我們知道要想一個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)擁有一種屬性，必須調(diào)用device_create_file，這樣才會(huì)使這個(gè)屬性出現(xiàn)在sysfs相關(guān)設(shè)備目錄里。但是在這里的代碼中只是給這個(gè)類(lèi)的dev_attrs域賦值了這個(gè)屬性組指針，而沒(méi)有調(diào)用device_create_file。我原來(lái)以為是在rtc_device_resgister函數(shù)中，由rtc_sysfs_add_device完成這個(gè)工作，但是這個(gè)函數(shù)只是給設(shè)備添加了鬧鐘屬性，并沒(méi)有處理這個(gè)屬性組。最后發(fā)現(xiàn)這個(gè)工作是由device_register來(lái)完成的。這里的調(diào)用關(guān)系有點(diǎn)復(fù)雜：

device_register調(diào)用device_add

device_add調(diào)用 device_add_attrs

?device_add_attrs調(diào)用device_add_attributes

device_add_attributes調(diào)用device_create_file來(lái)完成設(shè)備的屬性設(shè)置的。

? ? ? ? 設(shè)置完屬性后，在/sys/class/rtc/rtc(n)的目錄下就會(huì)出現(xiàn)name，date，time等文件，用戶讀這些文件的時(shí)候就會(huì)調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)。如讀取name文件，就會(huì)調(diào)用rtc_sysfs_show_name函數(shù)，這個(gè)函數(shù)也是在rtc-sysfs.c中實(shí)現(xiàn)的，作用是讀取并顯示時(shí)間。

七. rtc-proc.c?
? ? ? ?這個(gè)文件提供RTC的proc文件系統(tǒng)接口。proc文件系統(tǒng)是軟件創(chuàng)建的文件系統(tǒng)，內(nèi)核通過(guò)他向外界導(dǎo)出信息，下面的每一個(gè)文件都綁定一個(gè)函數(shù)，當(dāng)用戶讀取這個(gè)文件的時(shí)候，這個(gè)函數(shù)會(huì)向文件寫(xiě)入信息。rtc-proc.c中初始化了一個(gè)文件操作：
[cpp]?view plaincopy

static?const?struct?file_operations?rtc_proc_fops?=?{??

????.open???????=?rtc_proc_open,??

????.read???????=?seq_read,??

????.llseek?????=?seq_lseek,??

????.release????=?rtc_proc_release,??

};??

? ? ? ? RTC驅(qū)動(dòng)在向RTC核心注冊(cè)自己的時(shí)候，由注冊(cè)函數(shù)rtc_device_resgister調(diào)用rtc_proc_add_device來(lái)實(shí)現(xiàn)proc接口的初始化，這個(gè)函數(shù)如下定義：
[cpp]?view plaincopy

void?rtc_proc_add_device(struct?rtc_device?*rtc)??

{??

????if?(rtc->id?==?0)??

????????proc_create_data("driver/rtc",?0,?NULL,?&rtc_proc_fops,?rtc);??

}??

? ? ? ? 他主要調(diào)用了proc_create_data。proc_create_data完成創(chuàng)建文件節(jié)點(diǎn)的作用，并將文件的操作函數(shù)與節(jié)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)。調(diào)用這個(gè)函數(shù)后，在/proc/driver目錄下就會(huì)有一個(gè)文件rtc，應(yīng)用程序打開(kāi)這個(gè)文件就會(huì)調(diào)用rtc_proc_open函數(shù)，這個(gè)函數(shù)如下定義：
[cpp]?view plaincopy

static?int?rtc_proc_open(struct?inode?*inode,?struct?file?*file)??

{??

????????struct?rtc_device?*rtc?=?PDE(inode)->data;??

????????if?(!try_module_get(THIS_MODULE))??

????????????????return?-ENODEV;??

???????return?single_open(file,?rtc_proc_show,?rtc);??

}??

? ? ? ? 我們知道一個(gè)proc的文件必須與一個(gè)操作函數(shù)組成一個(gè)proc入口項(xiàng)，這個(gè)文件才能正常工作。這個(gè)函數(shù)最主要作用就是調(diào)用single_open，創(chuàng)建一個(gè)proc文件入口項(xiàng)，使其操作函數(shù)是rtc_proc_show，并初始化seq_file接口。rtc_proc_show函數(shù)如下定義：
[cpp]?view plaincopy

static?int?rtc_proc_show(struct?seq_file?*seq,?void?*offset)??

{??

????int?err;??

????struct?rtc_device?*rtc?=?seq->private;??

????const?struct?rtc_class_ops?*ops?=?rtc->ops;??

????struct?rtc_wkalrm?alrm;??

????struct?rtc_time?tm;??

??

????err?=?rtc_read_time(rtc,?&tm);??

????if?(err?==?0)?{??

????????seq_printf(seq,??

????????????"rtc_time\t:?%02d:%02d:%02d\n"??

????????????"rtc_date\t:?%04d-%02d-%02d\n",??

????????????tm.tm_hour,?tm.tm_min,?tm.tm_sec,??

????????????tm.tm_year?+?1900,?tm.tm_mon?+?1,?tm.tm_mday);??

????}??

??

????err?=?rtc_read_alarm(rtc,?&alrm);??

????if?(err?==?0)?{??

????????seq_printf(seq,?"alrm_time\t:?");??

????????if?((unsigned?int)alrm.time.tm_hour?<=?24)??

????????????seq_printf(seq,?"%02d:",?alrm.time.tm_hour);??

????????else??

????????????seq_printf(seq,?"**:");??

????????if?((unsigned?int)alrm.time.tm_min?<=?59)??

????????????seq_printf(seq,?"%02d:",?alrm.time.tm_min);??

????????else??

????????????seq_printf(seq,?"**:");??

????????if?((unsigned?int)alrm.time.tm_sec?<=?59)??

????????????seq_printf(seq,?"%02d\n",?alrm.time.tm_sec);??

????????else??

????????????seq_printf(seq,?"**\n");??

??

????????seq_printf(seq,?"alrm_date\t:?");??

????????if?((unsigned?int)alrm.time.tm_year?<=?200)??

????????????seq_printf(seq,?"%04d-",?alrm.time.tm_year?+?1900);??

????????else??

????????????seq_printf(seq,?"****-");??

????????if?((unsigned?int)alrm.time.tm_mon?<=?11)??

????????????seq_printf(seq,?"%02d-",?alrm.time.tm_mon?+?1);??

????????else??

????????????seq_printf(seq,?"**-");??

????????if?(alrm.time.tm_mday?&&?(unsigned?int)alrm.time.tm_mday?<=?31)??

????????????seq_printf(seq,?"%02d\n",?alrm.time.tm_mday);??

????????else??

????????????seq_printf(seq,?"**\n");??

????????seq_printf(seq,?"alarm_IRQ\t:?%s\n",??

????????????????alrm.enabled???"yes"?:?"no");??

????????seq_printf(seq,?"alrm_pending\t:?%s\n",??

????????????????alrm.pending???"yes"?:?"no");??

????}??

??

????seq_printf(seq,?"24hr\t\t:?yes\n");??

??

????if?(ops->proc)??

????????ops->proc(rtc->dev.parent,?seq);??

??

????return?0;??

}??

? ? ? ? 這個(gè)函數(shù)就是最后給用戶顯示信息的函數(shù)了，可以看出他通過(guò)調(diào)用rtc_deivce中的操作函數(shù)，讀取時(shí)間，日期和一些其他的信息顯示給用戶。?
六. 總結(jié)

? ? ? ? RTC核心使底層硬件對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是透明的，并且減少了編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序的工作量。RTC新的驅(qū)動(dòng)接口提供了更多的功能，使系統(tǒng)可以同時(shí)存在多個(gè)RTC。/dev，sysfs，proc這三種機(jī)制的實(shí)現(xiàn)使得應(yīng)用程序能靈活的使用RTC，RTC核心雖然表面上看上去很簡(jiǎn)單，但是還是涉及到很多知識(shí)，有些東西書(shū)上講的還是不夠詳細(xì)，還需要通過(guò)分析代碼加深理解。 另外RTC核心代碼的組織方式也值得學(xué)習(xí)，不同功能的代碼放在不同的文件中，簡(jiǎn)單明了。??

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的linux RTC 驱动模型分析的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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