如何快速調(diào)試RTC？你知道嗎？

作者：軟通動力HOS 2023-01-13 17:02:10

本文介紹了OpenHarmony中外置RTC調(diào)試和使用方法，以及RTC在操作系統(tǒng)中的作用，為后續(xù)NTP時間同步提供支持。

??https://ost.51cto.com??

1、RTC介紹

RTC是Real Time Clock的簡稱，它在硬件電路上單獨(dú)供電，當(dāng)系統(tǒng)關(guān)機(jī)時，CPU和其他外部硬件設(shè)備全部掉電，但是RTC仍然繼續(xù)工作。這樣就可以繼續(xù)給設(shè)備提供精準(zhǔn)的時鐘，并提供報警功能和計時器功能。

2、如何查詢系統(tǒng)時間和硬件時間

（1）查詢系統(tǒng)時間.

# dateSat Aug  5 09:15:26 UTC 2017

（2）查看RTC硬件時間：hwclock -r 顯示RTC時間（讀取RTC時間顯示）。

# hwclockSat Aug  5 09:13:36 2017  0.000000 seconds

（3）設(shè)置系統(tǒng)時間，硬件時間hwclock -r 顯示RTC時間（讀取RTC時間顯示）hwclock -w 設(shè)置RTC時間（將系統(tǒng)時間傳遞給RTC驅(qū)動，設(shè)置RTC的驅(qū)動時間）hwclock -s 設(shè)置系統(tǒng)時間（將RTC時間讀取出來設(shè)置給系統(tǒng)時間）.

3、如何查看RTC設(shè)備節(jié)點(diǎn)及文件

（1）RTC設(shè)備節(jié)點(diǎn)。

# pwd
/dev# ls rtc*
rtc  rtc0  rtc1
2）sys/class/rtc
# pwd
/sys/class/rtc# ls
rtc0  rtc1# pwd
/sys/class/rtc/rtc0# ls
alarmtimer.3.auto  device         name         subsystem  wakealarm
date               hctosys        power        time
dev                max_user_freq  since_epoch  uevent

（2）proc/driver/rtc：獲取RTC的相關(guān)信息。

# cat proc/driver/rtc
rtc_time        : 09:12:46
rtc_date        : 2017-08-05
alrm_time       : 00:00:00
alrm_date       : 1999-12-16
alarm_IRQ       : no
alrm_pending    : no
update IRQ enabled      : no
periodic IRQ enabled    : no
periodic IRQ frequency  : 1
max user IRQ frequency  : 64
24hr            : yes

4、內(nèi)核中如何開啟RTC，并設(shè)置時間同步

在linux系統(tǒng)上，從用戶空間正確管理RTC需要關(guān)注兩個內(nèi)核選項(xiàng)：CONFIG_RTC_HCTOSYSCONFIG_RTC_HCTOSYS_DEVICE要使用CONFIG_RTC_HCTOSYS應(yīng)在內(nèi)核構(gòu)建過程中包含代碼文件drivers/rtc/hctosys.c，它在啟動和恢復(fù)時從RTC設(shè)置系統(tǒng)時間。一旦啟用此選項(xiàng)，就將使用從指定RTC設(shè)備讀取的值設(shè)置系統(tǒng)時間。RTC設(shè)備應(yīng)該在CONFIG_RTC_HCTOSYS_DEVICE中指定：

CONFIG_RTC_HCTOSYS=yCONFIG_RTC_HCTOSYS_DEVICE="rtc0"

5、RTC關(guān)鍵結(jié)構(gòu)體說明

rtc_time 結(jié)構(gòu)體說明：
struct rtc_time {
inttm_sec; /* 秒，0～60（60是閏秒的需要）*/
inttm_min; /* 分鐘，0~59*/
inttm_hour; /* 小時，0~23 */
inttm_mday; /* 本月中的第幾天，1~31 */
inttm_mon; /* 自一月以來的第幾個月，0~11*/
inttm_year; /* 自1900年以來的年數(shù)*/
inttm_wday; /* 本周的第幾天，0~6，星期天是0 */
inttm_yday; /* 一年當(dāng)中的第幾天，0~365*/
inttm_isdst; /* 夏令時標(biāo)志*/
};
rtc_wkalrm 結(jié)構(gòu)體說明：
struct rtc_wkalrm {
unsignedchar enabled; /* 0 = 禁止alarm,1 = 使能alarm */
unsignedchar pending; /* 0 = alarm未掛起,1 = alarm掛起（已發(fā)生）*/
structrtc_time time; /* 設(shè)置的alarm中斷發(fā)生的時刻 */
};

6、RTC框圖

如何快速調(diào)試RTC？-開源基礎(chǔ)軟件社區(qū)

7、RTC適配問題總結(jié)

問題1：/dev/rtc未生成，無法獲取硬件時間。

# hwclock
hwclock: /dev/misc/rtc: No such file or directory

問題分析：啟動日志報錯no valid clock/calendar values available
[ 1.179936] rk808-rtc rk808-rtc: registered as rtc0[ 1.186459] rtc-hym8563 5-0051: no valid clock/calendar values available[ 1.186675] rtc-hym8563 5-0051: registered as rtc1[ 1.187698] rtc-hym8563 5-0051: no valid clock/calendar values available[ 1.187723] rtc-hym8563 5-0051: hctosys: unable to read the hardware clock
從log分析，rtc1時鐘值無效，可能為人為寫入了無效值，或者初始化時寫入了無效值；解決方案：
（1）在dts中添加init_date項(xiàng)，當(dāng)hym8563_probe的時候，檢測到系統(tǒng)如果未設(shè)置時間，則給時鐘芯片一個默認(rèn)值（init_date 設(shè)置的值）；

&i2c_AO {
   status = "okay";
   pinctrl-names="default";
   pinctrl-0=;
   clock-frequency = ; /* default 100k */
/* for rtc hym8563 */    hym8563: hym8563@51 {
       compatible = "haoyu,hym8563";
       reg = ;
       init_date = "2021/07/28";
#clock-cells = ;
   };
};

（2）通過命令設(shè)置硬件時鐘；
hwclock -w。
驗(yàn)證結(jié)果：通過日志查看顯示.

[    1.413453] rk808-rtc rk808-rtc: registered as rtc0
[    1.423286] rtc-hym8563 5-0051: registered as rtc1
[    1.424348] rtc-hym8563 5-0051: setting system clock to 2021-11-13T21:10:55 UTC (1636837855)

問題2：將rtc1設(shè)置為硬件時鐘后，連接網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行NTP時間同步，查看rtc1時鐘未同步，實(shí)際同步的是rtc0硬件時鐘

# dateFri Nov 18 15:53:21 UTC 2022# hwclockSun Nov 14 20:18:58 2021  0.000000 seconds

問題分析：懷疑連接網(wǎng)絡(luò)后，網(wǎng)絡(luò)時間同步模塊在將同步后的系統(tǒng)時間寫入硬件時鐘時，寫入到了/dev/rtc0，而非實(shí)際使用的/dev/rtc1；經(jīng)排查網(wǎng)絡(luò)時間同步后設(shè)置硬件時鐘代碼所在位置為：/base/miscservices/time/services/time_manager/src/time_service.cpp加入LOG打印信息如下，證實(shí)問題所在就是寫入到了/dev/rtc0，而非實(shí)際使用的/dev/rtc1；

# hilog | grep RTC
11-18 15:46:28.906   464   464 E 01c02/TimeService: [time_service.cpp] set_rtc_time# RTC rtc_id : 0:
11-18 15:46:28.906   464   464 E 01c02/TimeService: [time_service.cpp] set_rtc_time# RTC rtc_dev : /dev/rtc0:

解決方案：修改代碼set_rtc_time函數(shù)中，設(shè)備節(jié)點(diǎn)由/dev/rtc0修改為/dev/rtc，此時/dev/rtc軟連接的是實(shí)際使用的硬件時鐘/dev/rtc1，而非固定為/dev/rtc0。

vi base/miscservices/time/services/time_manager/src/time_service.cpp +351
@@ -348,13 +356,15 @@ int TimeService::set_rtc_time(time_t sec)
return -1;
    }
std::stringstream strs;
-    strs << "/dev/rtc" << rtc_id;
+    strs << "/dev/rtc";

修改后發(fā)現(xiàn)NTP時鐘同步仍然失敗，加log打印后發(fā)現(xiàn)，set_rtc_time中open設(shè)備節(jié)點(diǎn)失敗。

11-18 17:10:41.495   533   533 E 01c02/TimeService: [time_service.cpp] set_rtc_time# RTC rtc_dev : /dev/rtc:11-18 17:10:41.495   533   533 E 01c02/TimeService: [time_service.cpp] set_rtc_time# RTC open failed /dev/rtc: Permission denied

查看設(shè)備節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，新增的rtc1用戶組為root，因此用戶程序無權(quán)限打開，需將用戶組修改為system。

# ls -al rtc*
lrwxrwxrwx 1 root   system        4 2021-11-14 21:15 rtc -> rtc1
crw-r----- 1 system system 250,   0 2021-11-14 21:15 rtc0
crw-r----- 1 root   root   250,   1 2021-11-14 21:15 rtc1

在設(shè)備初始化代碼中增加修改rtc1用戶組：

index 766f404..0530a20 100755
--- a/rk3568/build/rootfs/init.rk3568.cfg
+++ b/rk3568/build/rootfs/init.rk3568.cfg
@@ -5,7 +5,8 @@
     "jobs" : [{
             "name" : "pre-init",
             "cmds" : [
-                "write /proc/sys/vm/min_free_kbytes 10240"
+                "write /proc/sys/vm/min_free_kbytes 10240",
+                "chown system system /dev/rtc1"
             ]
         }, {
             "name" : "init",

修改后查看rtc1用戶組：

# cd dev/# ls -al rtc*
lrwxrwxrwx 1 root   system        4 2022-11-18 18:24 rtc -> rtc1
crw-r----- 1 system system 250,   0 2022-11-18 18:24 rtc0
crw-rw---- 1 system system 250,   1 2022-11-18 18:24 rtc1

用戶程序可正常打開：

11-18 18:00:36.159   533   533 E 01c02/TimeService: [time_service.cpp] set_rtc_time# RTC rtc_dev : /dev/rtc:11-18 18:00:36.161   533   533 E 01c02/TimeService: [time_service.cpp] set_rtc_time# RTC set_rtc_time success!!!!!!

驗(yàn)證結(jié)果：結(jié)果符合預(yù)期，連接網(wǎng)絡(luò)后系統(tǒng)時間，硬件時鐘均自動同步為網(wǎng)絡(luò)時間。
//設(shè)置系統(tǒng)和硬件時間為非當(dāng)前時間。

# dateFri Jan  1 00:02:40 UTC 2021
# hwclockFri Jan  1 00:02:46 2021  0.000000 seconds//

連接網(wǎng)絡(luò)后，同步網(wǎng)絡(luò)時間，系統(tǒng)時間和硬件時鐘均自動同步。

# dateMon Nov 21 15:19:28 UTC 2022
# hwclockMon Nov 21 15:19:32 2022  0.000000 seconds

總結(jié)：
本文介紹了OpenHarmony中外置RTC調(diào)試和使用方法，以及RTC在操作系統(tǒng)中的作用，為后續(xù)NTP時間同步提供支持。

??想了解更多關(guān)于開源的內(nèi)容，請訪問：??

??51CTO 開源基礎(chǔ)軟件社區(qū)??