內(nèi)核版本:Linux 2.6.18

平臺(tái): FOR ARM

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linux系統(tǒng)有兩個(gè)時(shí)鐘：一個(gè)是由主板電池驅(qū)動(dòng)的“Real Time Clock”也叫做RTC或者叫CMOS時(shí)鐘，
硬件時(shí)鐘。當(dāng)操作系統(tǒng)關(guān)機(jī)的時(shí)候，用這個(gè)來(lái)記錄時(shí)間，但是對(duì)于運(yùn)行的系統(tǒng)是不用這個(gè)時(shí)間的。
另一個(gè)時(shí)間是 “System clock”也叫內(nèi)核時(shí)鐘或者軟件時(shí)鐘，是由軟件根據(jù)時(shí)間中斷來(lái)進(jìn)行計(jì)數(shù)的，
內(nèi)核時(shí)鐘在系統(tǒng)關(guān)機(jī)的情況下是不存在的，所以，當(dāng)操作系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候，內(nèi)核時(shí)鐘是要讀取RTC時(shí)間
來(lái)進(jìn)行時(shí)間同步。并且在系統(tǒng)關(guān)機(jī)的時(shí)候?qū)⑾到y(tǒng)時(shí)間寫(xiě)回RTC中進(jìn)行同步。

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如前所述，Linux內(nèi)核與RTC進(jìn)行互操作的時(shí)機(jī)只有兩個(gè)：
1) 內(nèi)核在啟動(dòng)時(shí)從RTC中讀取啟動(dòng)時(shí)的時(shí)間與日期；
2) 內(nèi)核在需要時(shí)將時(shí)間與日期回寫(xiě)到RTC中。

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系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)核通過(guò)讀取RTC來(lái)初始化內(nèi)核時(shí)鐘,又叫墻上時(shí)間，該時(shí)間放在xtime變量中。
The current time of day (the wall time) is defined in kernel/timer.c:
struct timespec xtime;

The timespec data structure is defined in as:

struct timespec {
??????? time_t tv_sec;?????????????? /* seconds */
??????? long tv_nsec;??????????????? /* nanoseconds */
};

問(wèn)題1：系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)在哪讀取RTC的值并設(shè)置內(nèi)核時(shí)鐘進(jìn)行時(shí)間同步的呢?
最有可能讀取RTC設(shè)置內(nèi)核時(shí)鐘的位置應(yīng)該在arch/arm/kernel/time.c里的time_init函數(shù)內(nèi).

time.c為系統(tǒng)的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)部分.time_init函數(shù)會(huì)在系統(tǒng)初始化時(shí),由init/main.c里的start_kernel函數(shù)內(nèi)調(diào)用.X86架構(gòu)就是在這里讀RTC值并初始化系統(tǒng)時(shí)鐘xtime的.

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ARM架構(gòu)的time_init代碼如下:

/* arch/arm/kernel/time.c */

void __init time_init(void)
{
?if (system_timer->offset == NULL)
??system_timer->offset = dummy_gettimeoffset;
?system_timer->init();

#ifdef CONFIG_NO_IDLE_HZ
?if (system_timer->dyn_tick)
??system_timer->dyn_tick->lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
#endif
}

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上面system_timer->init()實(shí)際執(zhí)行的是時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)體系架構(gòu)相關(guān)(具體平臺(tái))部分定義的init函數(shù),若是s3c2410平臺(tái),則執(zhí)行的為arch/arm/mach-s3c2410/time.c里定義的s3c2410_timer_init函數(shù).不過(guò)s3c2410_timer_init()也沒(méi)有讀RTC的代碼.整個(gè)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)初始化的過(guò)程大致就執(zhí)行這些代碼.

既然在系統(tǒng)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)初始化的過(guò)程中沒(méi)有讀RTC值并設(shè)置內(nèi)核時(shí)鐘,那會(huì)在哪設(shè)置呢?

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我搜了一下,發(fā)現(xiàn)內(nèi)核好象只有在arch/cris/kernel/time.c里有RTC相關(guān)代碼,如下:?
/* arch/cris/kernel/time.c */
/* grab the time from the RTC chip */
//讀RTC的函數(shù)
unsigned long get_cmos_time(void)
{
unsigned int year, mon, day, hour, min, sec;
sec = CMOS_READ(RTC_SECONDS);
min = CMOS_READ(RTC_MINUTES);
hour = CMOS_READ(RTC_HOURS);
day = CMOS_READ(RTC_DAY_OF_MONTH);
mon = CMOS_READ(RTC_MONTH);
…………
return mktime(year, mon, day, hour, min, sec);
}

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這個(gè)函數(shù)會(huì)在update_xtime_from_cmos內(nèi)被調(diào)用：
void update_xtime_from_cmos(void)
{
if(have_rtc) {
? xtime.tv_sec = get_cmos_time();
? xtime.tv_nsec = 0;
}
}

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另外還有設(shè)置rtc的函數(shù)
int set_rtc_mmss(unsigned long nowtime); /* write time into RTC chip */

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不過(guò)我加了printk測(cè)試了一下，好象arch/cris/kernel/time.c這個(gè)文件和這兩個(gè)函數(shù)只是適用與X86？
ARM平臺(tái)啟動(dòng)時(shí)并不走這邊.因此執(zhí)行不到這些函數(shù)。
那ARM平臺(tái)啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)是在哪讀RTC的值并對(duì)內(nèi)核時(shí)鐘（WallTime)進(jìn)行初始化的呢？

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已解決：
嵌入式Linux內(nèi)核(ARM)是在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行/etc/init.d/hwclock.sh腳本,這個(gè)腳本會(huì)調(diào)用hwclock小程序讀取RTC的值并設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘。
(換句話說(shuō)，這要取決于你制作的文件系統(tǒng)里是否有這樣的腳本)

/* /etc/init.d/hwclock.sh */

DAEMON1=/sbin/hwclock
start() {
??? local RET ERROR=

??? [ ! -f /etc/adjtime ] &&? echo "0.0 0 0.0" > /etc/adjtime
??? log_status_msg "Setting the System Clock using the Hardware Clock as reference..." -n

??? # Copies Hardware Clock time to System Clock using the correct
??? # timezone for hardware clocks in local time, and sets kernel
??? # timezone. DO NOT REMOVE.
??? [ "$HWCLOCKACCESS" != no ] && $DAEMON1 --hctosys $GMT $BADYEAR

??? #
??? # Now that /usr/share/zoneinfo should be available,
??? # announce the local time.
??? #
??? log_status_msg "System Clock set. Local time: `date`"
??? log_status_msg ""
??? return 0
}

hwclock最先讀取的設(shè)備文件是 /dev/rtc? ，busybox里面的hwclock是這樣實(shí)現(xiàn)的：
static int xopen_rtc(int flags)
{
?int rtc;

?if (!rtcname) {
??rtc = open("/dev/rtc", flags);
??if (rtc >= 0)
???return rtc;
??rtc = open("/dev/rtc0", flags);
??if (rtc >= 0)
???return rtc;
??rtcname = "/dev/misc/rtc";
?}
?return xopen(rtcname, flags);
}

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2. 內(nèi)核如何更新RTC時(shí)鐘?
通過(guò)set_rtc函數(shù)指針指向的函數(shù),set_rtc在arch/arm/kernel/time.c內(nèi)
/* arch/arm/kernel/time.c */
/*
?* hook for setting the RTC's idea of the current time.
?*/
int (*set_rtc)(void);

但是set_rtc函數(shù)指針在哪初始化的呢？set_rtc應(yīng)該是和RTC驅(qū)動(dòng)相關(guān)的函數(shù).

搜索kernel源碼后發(fā)現(xiàn)，好象內(nèi)核其他地方并沒(méi)有對(duì)其初始化。待解決！

set_rtc在do_set_rtc內(nèi)調(diào)用
static inline void do_set_rtc(void)
{
?……
?if (set_rtc())
??/*
?? * rtc update failed.? Try again in 60s
?? */
??next_rtc_update = xtime.tv_sec + 60;
?else
??next_rtc_update = xtime.tv_sec + 660;?/* update every ~11 minutes by default*/
}

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do_set_rtc在timer_tick里調(diào)用
/*
?* Kernel system timer support.?
?*/
void timer_tick(struct pt_regs *regs)
{
?profile_tick(CPU_PROFILING, regs);
?do_leds();
?do_set_rtc();
?do_timer(1);
?……
}
timer_tick為Kernel提供的體系架構(gòu)無(wú)關(guān)的時(shí)鐘中斷處理函數(shù),通常會(huì)在體系架構(gòu)相關(guān)的時(shí)鐘中斷處理函數(shù)內(nèi)調(diào)用它。如s3c2410是這樣的:

在arch/arm/mach-s3c2410/time.c中
?* IRQ handler for the timer
?*/
static irqreturn_t
s3c2410_timer_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
{
?write_seqlock(&xtime_lock);
?timer_tick(regs);
?write_sequnlock(&xtime_lock);
?return IRQ_HANDLED;
}