Android RTC 自下而上分析

在Android中，定时alarm功能是很常用的，现在来分析下怎么实现的，这里将采用自下而上的方式讲解。相关阅读：时钟RTC驱动分析 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-06/86043.htmS3C2440上RTC时钟驱动开发实例分析 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-06/86042.htm实时时钟RTC之hwclock简介 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-09/69915.htmS3C6410实时时钟RTC 秒字符设备 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-09/69906.htmLinux驱动分析之RTC详解 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-08/67808.htmarm： cortex-a8
Board: FS_S5PC100
Linux: 2.6.29
Android: 2.11、 RTC控制器1.1 feature实时时钟（RTC）单元可以通过备用电池供电，因此，即使系统电源关闭，它也可以继续工作。RTC 可以通过STRB/LDRB 指令将8 位BCD 码数据送至CPU。这些BCD 数据包括秒，分，时，日期，星期，月和年。RTC 单元通过一个外部的32.768KHz晶振提供时钟。RTC具有定时报警的功能。RTC 控制器功能说明：时钟数据采用BCD 编码
能够对闰年的年月日进行自动处理
具有告警功能，当系统处于关机状态时，能产生告警中断;
具有独立的电源输入
提供毫秒级时钟中断，该中断可用于作为嵌入式操作系统的内核时钟1.2 register description（1） RTC 中断挂起寄存器（2） RTC控制器寄存器（3）RTC报警使能寄存器（4） alarm 值寄存器（SEC/MIN/HOUR/ DATE/DAY/MON/YEAR）（5）BCD值寄存器（SEC/MIN/HOUR/ DATE/DAY/MON/YEAR）1.3 如何program？从上图可以看到RTC有三个功能块，一个是计时器，一个是定时器，一个是“嘀嗒”产生器，后两个都可以产生中断，前者只要配置后，在power-off的情况下也会计时，当然要有后备电池的供电才可能。1.计时器计时器只要你配置好BCD寄存器即可，也就是填入当前的时间，年月日，时分秒。星期这些数据即可。当然在填写之前应该先将控制器寄存器使能。2.定时器定时器和计时器不同的地方在于，定时器的值寄存器填写的是触发中断的时间，当BCD计时器的值增加到定时器的值时，就会产生一个中断。该中断可以再掉电模式下或者是普通模式。3.“嘀嗒”产生器该部分功能是为OS所提供的功能，初始化后就可以，该值可提供给RTOS。2、 linux driver上面只是把RTC硬件给过了一遍，现在往上升一级，开始看下linux下是如何driver一个RTC的。假设你的linux kernel source code的主目录名字为LINUX。先关注一个目录：LINUX/driver/rtc/在该目录下，有一堆以rtc-为前缀的文件，这些文件都是各种板子上用的rtc底层驱动代码，我们要看的只有3个，rtc-s3c.c ,alarm.c, alarm-dev.c 。看下第一个，rtc-s3c.c 是三星产的arm芯片所专用的一个rtc驱动，要说专用也不为过，看看编写者就知道了，看看怎么实现：它用的是平台设备驱动，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,
},
};static const struct rtc_class_ops s3c_rtcops = {
.open = s3c_rtc_open,
.release = s3c_rtc_release,
.ioctl = s3c_rtc_ioctl,
.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,
};看这两个结构体，我认为就已经达到目的，第一个结构体是平台设备中的driver部分，也就是s3c_rtc_probe,是个很重要的函数，在这里面，第二个结构体被顺利注册进rtc子系统。Rtc的所用到的结构体被定义在，LINUX/include/linux/rtc.h里面。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
};这个结构体是核心部分，内核中就是靠它传递信息，不管在哪使用，都要靠它间接的调用底层信息。比如在alarm.c 中。alarm_ioctl这个函数中，多次使用了rtc_set_time/rtc_get_time，这些函数虽然是定义在rtc目录下的interface.c 中，但实质还是rtc-s3c.c中结构体 rtc_class_ops所指过去的函数。那么我可以告诉你了，为什么多了一个alarm.c ，因为在android中它为了使得平台无关性提高，因此大量的增加过渡代码层，HAL就是这种性质的存在。
alarm.c在用户空间中会多一个/dev/alarm 节点，而rtc-s3c.c 会产生/dev/rtc这样的节点。Android在HAL层中，是对/dev/alarm这个结点进行操作。