https://www.kernel.org/doc/html/latest/admin-guide/rtc.html
Real Time Clock (RTC) Drivers for Linux
When Linux developers talk about a “Real Time Clock”, they usually mean something that tracks wall clock time and is battery backed so that it works even with system power off. Such clocks will normally not track the local time zone or daylight savings time – unless they dual boot with MS-Windows – but will instead be set to Coordinated Universal Time (UTC, formerly “Greenwich Mean Time”).
Wenn ein Linux-Entwickler "Real Time Clock" sagt, bedeutet dies normalerweise, dass es der Wanduhrzeit folgt und von einer Batterie unterstützt wird, damit es auch bei ausgeschaltetem System weiterläuft. Solche Uhren folgen normalerweise nicht der lokalen Zeitzone oder Sommerzeit (es sei denn, Sie haben einen Dual-Boot mit MS-Windows). Stattdessen wird auf Agreement World Time (UTC, traditionelle "Greenwich Standard Time") gesetzt.
The newest non-PC hardware tends to just count seconds, like the time(2) system call reports, but RTCs also very commonly represent time using the Gregorian calendar and 24 hour time, as reported by gmtime(3).
Moderne Nicht-PC-Hardware zählt in der Regel in Sekunden, wie durch den Systemaufruf zum Zeitpunkt (2) angegeben. RTCs verwenden jedoch auch häufig den Gregorio-Kalender und 24-Stunden-Stunden, um die Zeit darzustellen, wie in gmtime (3) angegeben.
Linux has two largely-compatible userspace RTC API families you may need to know about:
Linux verfügt über zwei wichtige kompatible RTC-API-Funktionen für den Benutzerbereich, die Sie kennen sollten.
・ / Dev / rtc… ist die RTC, die von PC-kompatiblen Systemen bereitgestellt wird, sodass sie für Nicht-x86-Systeme nicht sehr portabel ist. ・ / Dev / rtc0, / dev / rtc1… sind Teil eines Frameworks, das von einer Vielzahl von RTC-Chips auf allen Systemen unterstützt wird.
Programmers need to understand that the PC/AT functionality is not always available, and some systems can do much more. That is, the RTCs use the same API to make requests in both RTC frameworks (using different filenames of course), but the hardware may not offer the same functionality. For example, not every RTC is hooked up to an IRQ, so they can’t all issue alarms; and where standard PC RTCs can only issue an alarm up to 24 hours in the future, other hardware may be able to schedule one any time in the upcoming century.
Programmierer müssen verstehen, dass die PC / AT-Funktionalität nicht immer aktiviert ist. Und je nach System können Sie mehr als das tun. Dies bedeutet, dass RTC dieselbe API für Anforderungen von zwei RTC-Frameworks verwendet. Die Hardware bietet jedoch nicht die gleiche Funktionalität. Beispielsweise können nicht alle RTCs mit IRQs verbunden werden und können keine Alarmprobleme behandeln. Während eine Standard-PC-RTC Alarme für die nächsten 24 Stunden einstellen kann, kann andere Hardware mehr für die Zukunft planen.
Old PC/AT-Compatible driver: /dev/rtc
All PCs (even Alpha machines) have a Real Time Clock built into them. Usually they are built into the chipset of the computer, but some may actually have a Motorola MC146818 (or clone) on the board. This is the clock that keeps the date and time while your computer is turned off.
Alle PCs (einschließlich Alpha-Maschinen) verfügen über eine integrierte Echtzeituhr. Normalerweise werden diese entweder in den Chipsatz Ihres Computers eingebaut oder haben ein Motorola MC146818 (oder einen Klon davon) auf der Platine. Dies ist eine Uhr, die Datum und Uhrzeit enthält, während der Computer ausgeschaltet ist.
ACPI has standardized that MC146818 functionality, and extended it in a few ways (enabling longer alarm periods, and wake-from-hibernate). That functionality is NOT exposed in the old driver.
ACPI hat die Funktionalität des MC146818 standardisiert und einige Verbesserungen vorgenommen (Verlängerung der Alarmdauer und Aufwecken aus dem Ruhezustand). Diese Funktionalität wird von älteren Treibern nicht bereitgestellt.
However it can also be used to generate signals from a slow 2Hz to a relatively fast 8192Hz, in increments of powers of two. These signals are reported by interrupt number 8. (Oh! So that is what IRQ 8 is for…) It can also function as a 24hr alarm, raising IRQ 8 when the alarm goes off. The alarm can also be programmed to only check any subset of the three programmable values, meaning that it could be set to ring on the 30th second of the 30th minute of every hour, for example. The clock can also be set to generate an interrupt upon every clock update, thus generating a 1Hz signal.
Dies kann jedoch verwendet werden, um ein Signal im langsamsten Fall bis zu 2 Hz, relativ schnell bis zu 8192 Hz, in Schritten von 2. Ordnung zu erzeugen. Dieses Signal wird mit Interrupt Nummer 8 signalisiert (Oh! Das ist die Rolle von IRQ 8). Es kann als 24-Stunden-Alarm fungieren, indem das IRQ 8-Signal bei Eintreffen des Alarms gelöscht wird. Der Alarm kann auch nur eine Teilmenge von drei veränderlichen Variablen prüfen, d. H. Zum Beispiel so eingestellt sein, dass sie mit 30/30 Sekunden pro Stunde ertönen. Der Takt kann auch jedes Mal, wenn der Takt aktualisiert wird, einen Interrupt erzeugen. In diesem Fall wird ein 1-Hz-Signal erzeugt.
The interrupts are reported via /dev/rtc (major 10, minor 135, read only character device) in the form of an unsigned long. The low byte contains the type of interrupt (update-done, alarm-rang, or periodic) that was raised, and the remaining bytes contain the number of interrupts since the last read. Status information is reported through the pseudo-file /proc/driver/rtc if the /proc filesystem was enabled. The driver has built in locking so that only one process is allowed to have the /dev/rtc interface open at a time.
Interrupts werden in Form von vorzeichenlosem Long über / dev / rtc (Major 10, Minor 135, Nur-Lese-Zeichengerät) signalisiert. Das niedrige Byte enthält das Auftreten des Interrupt-Typs (Aktualisierung durchgeführt, Alarm ausgelöst oder periodisch), und die verbleibenden Bytes enthalten die Anzahl der Interrupts seit dem letzten Lesen. Wenn das Dateisystem / proc aktiviert ist, werden Statusinformationen über die Pseudodatei / proc / driver / rtc übermittelt. Der Treiber verfügt über eine integrierte Sperre, sodass jeweils nur ein Prozess / dev / rtc öffnen kann.
A user process can monitor these interrupts by doing a read(2) or a select(2) on /dev/rtc – either will block/stop the user process until the next interrupt is received. This is useful for things like reasonably high frequency data acquisition where one doesn’t want to burn up 100% CPU by polling gettimeofday etc. etc.
Benutzerprozesse können diese Interrupts mit read (2) überwachen oder (2) für / dev / rtc auswählen. Diese blockieren / stoppen den Benutzerprozess bis zum nächsten Interrupt. Dies ist nützlich, um häufig Daten abzurufen, wenn Sie nicht mit 100% CPU-Auslastung arbeiten möchten, indem Sie gettimeofday usw. abfragen.
At high frequencies, or under high loads, the user process should check the number of interrupts received since the last read to determine if there has been any interrupt “pileup” so to speak. Just for reference, a typical 486-33 running a tight read loop on /dev/rtc will start to suffer occasional interrupt pileup (i.e. > 1 IRQ event since last read) for frequencies above 1024Hz. So you really should check the high bytes of the value you read, especially at frequencies above that of the normal timer interrupt, which is 100Hz.
Bei hoher Frequenz oder hohem Anhängen muss der Benutzerprozess die Anzahl der seit dem letzten Lesen empfangenen Interrupts überprüfen, um festzustellen, ob es einen sogenannten "Berg" von Interrupts gab. Als Referenz verursacht der allgemeine 486-33, der / dev / rtc rigoros liest, gelegentlich Interrupt-Pileups über 1024 Hz (das heißt, er scheint auf dem i486 33 MHz zu sein). 1 IRQ-Ereignis ist größer als der letzte Lesevorgang. Daher ist es notwendig, das höherwertige Byte des Lesewerts zu überprüfen, insbesondere wenn der normale Timer-Interrupt eine Frequenz von mehr als 100 Hz hat.
Programming and/or enabling interrupt frequencies greater than 64Hz is only allowed by root. This is perhaps a bit conservative, but we don’t want an evil user generating lots of IRQs on a slow 386sx-16, where it might have a negative impact on performance. This 64Hz limit can be changed by writing a different value to /proc/sys/dev/rtc/max-user-freq. Note that the interrupt handler is only a few lines of code to minimize any possibility of this effect.
Nur root darf die Programmierung und / oder Interrupts über 64 Hz aktivieren. Dies kann etwas konservativ sein. Bei einem langsamen 386sx-16 kann sich das hohe IRQ-Volumen eines böswilligen Benutzers jedoch negativ auf die Leistung auswirken. Diese 64-Hz-Grenze kann durch Umschreiben von / proc / sys / dev / rtc / max-user-freq geändert werden. Beachten Sie, dass der Interrupt-Handler nur aus wenigen Codezeilen besteht, um diesen Effekt zu minimieren.
Also, if the kernel time is synchronized with an external source, the kernel will write the time back to the CMOS clock every 11 minutes. In the process of doing this, the kernel briefly turns off RTC periodic interrupts, so be aware of this if you are doing serious work. If you don’t synchronize the kernel time with an external source (via ntp or whatever) then the kernel will keep its hands off the RTC, allowing you exclusive access to the device for your applications.
Wenn die Kernelzeit von einer externen Quelle synchronisiert wird, schreibt der Kernel außerdem alle 11 Minuten die COMS-Uhr zurück. Während dieses Vorgangs deaktiviert der Kernel periodische RTC-Interrupts. Seien Sie also vorsichtig, wenn Sie ernsthafte Arbeit leisten. Wenn Sie die Kernelzeit auf einer externen Quelle (z. B. ntp oder auf andere Weise) nicht korrigieren müssen, nimmt der Kernel Ihre Hand von der RTC und ermöglicht den exklusiven Zugriff auf Ihre Anwendung.
The alarm and/or interrupt frequency are programmed into the RTC via various ioctl(2) calls as listed in ./include/linux/rtc.h . Rather than write 50 pages describing the ioctl() and so on, it is perhaps more useful to include a small test program that demonstrates how to use them, and demonstrates the features of the driver. This is probably a lot more useful to people interested in writing applications that will be using this driver. See the code at the end of this document.
Die Alarm- und Interruptfrequenz für RTC kann durch die verschiedenen ioctl (2) -Aufrufe programmiert werden, die in include / linux / rtc.h aufgeführt sind. Es ist wahrscheinlich nützlicher, die Funktionen des Treibers und ein kleines Testprogramm zu demonstrieren, das die Verwendung durch eine Demo demonstriert, als eine 50-seitige Beschreibung von ioctl (). Dies ist wahrscheinlich nützlich für viele Leute, die Anwendungen schreiben, die diesen Treiber verwenden. Siehe den Code am Ende dieses Dokuments.
(The original /dev/rtc driver was written by Paul Gortmaker.)
New portable “RTC Class” drivers: /dev/rtcN
Because Linux supports many non-ACPI and non-PC platforms, some of which have more than one RTC style clock, it needed a more portable solution than expecting a single battery-backed MC146818 clone on every system. Accordingly, a new “RTC Class” framework has been defined. It offers three different userspace interfaces:
Linux unterstützt Nicht-PC-Plattformen mit vielen Nicht-ACPIs und sie haben eine oder mehrere Uhren im RTC-Stil. Auf allen Systemen würden Sie also einen einzigen MC146818-Backup-Klon erwarten. Benötigte eine tragbare Lösung. Daher wurde ein neues "RTC Class" -Framework definiert. Es bietet drei verschiedene Benutzeroberflächen.
・ / Dev / rtcN… ähnlich wie die ältere / dev / rtc-Schnittstelle ・ / Sys / class / rtc / rtcN… sysfs-Attribute unterstützen den schreibgeschützten Zugriff auf einige RTC-Attribute. ・ / Proc / driver / rtc… die Systemuhr-RTC kann sich über eine procfs-Schnittstelle aussetzen. Wenn für die Systemuhr keine RTC vorhanden ist, wird standardmäßig rtc0 verwendet. Hier werden (derzeit) mehr Informationen angezeigt als über sysfs.
・ / Dev / rtcN… Ähnlich der Schnittstelle / dev / rtc · / Sys / class / rtc / rtcN… sysfs-Attribute, die schreibgeschützten Zugriff auf RTC-Attribute ermöglichen · / Proc / driver / rtc… Systemuhr RTC muss sich möglicherweise über die procfs-Schnittstelle aussetzen. Wenn für die Systemuhr keine RTC vorhanden ist, wird standardmäßig rtc0 verwendet. Hier werden mehr Informationen angezeigt als über (aktuelle) sysfs.
The RTC Class framework supports a wide variety of RTCs, ranging from those integrated into embeddable system-on-chip (SOC) processors to discrete chips using I2C, SPI, or some other bus to communicate with the host CPU. There’s even support for PC-style RTCs … including the features exposed on newer PCs through ACPI.
Das RTC-Klassen-Framework unterstützt eine Vielzahl von RTCs. Von denen, die in einen integrierten SOC-Prozessor (System-on-Chip) integriert sind, bis zu denen, die an einen Bus angeschlossen sind, der mit I2C, SPI oder anderen Host-CPUs kommunizieren kann. Es gibt sogar Unterstützung für RTC im PC-Stil, einschließlich Funktionen, die auf neuen PCs über ACPI verfügbar gemacht werden.
The new framework also removes the “one RTC per system” restriction. For example, maybe the low-power battery-backed RTC is a discrete I2C chip, but a high functionality RTC is integrated into the SOC. That system might read the system clock from the discrete RTC, but use the integrated one for all other tasks, because of its greater functionality.
Das neue Framework beseitigt auch die Einschränkung "eine RTC pro System". Beispielsweise ist die stromsparende Backup-Batterie RTC ein separater I2C-Chip, und die hoch entwickelte RTC ist in den SOC integriert. In diesem System liest die Systemuhr aus einer separaten RTC, verwendet jedoch aufgrund ihrer hohen Funktionalität eine integrierte RTC für die andere Verarbeitung.
Check out tools/testing/selftests/rtc/rtctest.c for an example usage of the ioctl interface.
Unter tools /testing/selftests/rtc/rtctest.c finden Sie ein Beispiel für die Verwendung der ioctl-Schnittstelle.
Ursprünglich ist es Teil des Quellcodes des Linux-Kernels, daher wird es als GPLv2 behandelt (Anerkennung, dass es sein sollte).
https://www.kernel.org/doc/html/latest/index.html
Licensing documentation
The following describes the license of the Linux kernel source code (GPLv2), how to properly mark the license of individual files in the source tree, as well as links to the full license text.
https://www.kernel.org/doc/html/latest/process/license-rules.html#kernel-licensing
Recommended Posts