Linux内核 -- RTC 驱动的注册方式

Linux 内核中 RTC 驱动的注册方式

在 Linux 内核中，RTC（Real-Time Clock）驱动的注册可以通过多种方式实现，以下整理了常见的注册方式及其注意事项。

1. 使用 devm_rtc_device_register

这是注册 RTC 驱动的最常用方法，基于设备资源管理（devm_）机制，能够自动管理资源释放。

示例代码

#include <linux/rtc.h>

static int rtc_read_time(struct device *dev, struct rtc_time *tm) {
    // 模拟读取时间
    tm->tm_sec = 30;
    tm->tm_min = 15;
    tm->tm_hour = 10;
    tm->tm_mday = 25;
    tm->tm_mon = 5;
    tm->tm_year = 123; // 表示 2023 年
    return 0;
}

static int rtc_set_time(struct device *dev, struct rtc_time *tm) {
    // 模拟设置时间
    pr_info("Setting time: %d:%d:%d\n", tm->tm_hour, tm->tm_min, tm->tm_sec);
    return 0;
}

static const struct rtc_class_ops rtc_ops = {
    .read_time = rtc_read_time,
    .set_time = rtc_set_time,
};

static int rtc_probe(struct platform_device *pdev) {
    struct rtc_device *rtc;

    rtc = devm_rtc_device_register(&pdev->dev, "rtc-name", &rtc_ops, THIS_MODULE);
    if (IS_ERR(rtc))
        return PTR_ERR(rtc);

    return 0;
}

适用场景

• 驱动逻辑较简单。
• 希望简化资源管理工作。

注意事项

• 必须确保设备正确传递到 devm_ 机制中。
• 如果需要手动释放资源，请使用 rtc_device_register。

2. 使用 rtc_device_register

相比 devm_rtc_device_register，此方法需要手动管理资源，适用于需要更高资源控制的场景。

示例代码

#include <linux/rtc.h>

static int rtc_read_time(struct device *dev, struct rtc_time *tm) {
    // 模拟读取时间
    tm->tm_sec = 30;
    tm->tm_min = 15;
    tm->tm_hour = 10;
    tm->tm_mday = 25;
    tm->tm_mon = 5;
    tm->tm_year = 123; // 表示 2023 年
    return 0;
}

static int rtc_set_time(struct device *dev, struct rtc_time *tm) {
    // 模拟设置时间
    pr_info("Setting time: %d:%d:%d\n", tm->tm_hour, tm->tm_min, tm->tm_sec);
    return 0;
}

static const struct rtc_class_ops rtc_ops = {
    .read_time = rtc_read_time,
    .set_time = rtc_set_time,
};

struct rtc_device *rtc;

rtc = rtc_device_register("rtc-name", dev, &rtc_ops, THIS_MODULE);
if (IS_ERR(rtc))
    return PTR_ERR(rtc);

/* 在 remove 或出错路径中释放资源 */
rtc_device_unregister(rtc);

适用场景

• 驱动需要复杂的初始化逻辑。
• 不希望依赖 devm_ 机制。

注意事项

• 在驱动卸载时需手动调用 rtc_device_unregister 释放资源。
• 避免资源泄漏。

3. 通过设备树或 ACPI 自动绑定

当 RTC 设备通过设备树或 ACPI 描述时，可以自动绑定到对应的驱动。

示例设备树

rtc@10000000 {
    compatible = "vendor,rtc";
    reg = <0x10000000 0x100>;
};

示例驱动代码

static int rtc_read_time(struct device *dev, struct rtc_time *tm) {
    // 模拟读取时间
    tm->tm_sec = 30;
    tm->tm_min = 15;
    tm->tm_hour = 10;
    tm->tm_mday = 25;
    tm->tm_mon = 5;
    tm->tm_year = 123; // 表示 2023 年
    return 0;
}

static int rtc_set_time(struct device *dev, struct rtc_time *tm) {
    // 模拟设置时间
    pr_info("Setting time: %d:%d:%d\n", tm->tm_hour, tm->tm_min, tm->tm_sec);
    return 0;
}

static const struct rtc_class_ops rtc_ops = {
    .read_time = rtc_read_time,
    .set_time = rtc_set_time,
};

static int rtc_probe(struct platform_device *pdev) {
    struct rtc_device *rtc;

    rtc = devm_rtc_device_register(&pdev->dev, "rtc-name", &rtc_ops, THIS_MODULE);
    if (IS_ERR(rtc))
        return PTR_ERR(rtc);

    return 0;
}

适用场景

• 嵌入式系统中常见。
• RTC 资源通过设备树或 ACPI 描述。

注意事项

• 确保 compatible 字段与驱动匹配。
• 驱动需正确处理资源获取和释放。

4. 使用 rtc_class

适用于创建自定义 RTC 类设备的场景。

示例代码

#include <linux/rtc.h>
#include <linux/device.h>

struct class *rtc_class;
struct device *rtc_dev;

rtc_class = class_create(THIS_MODULE, "rtc");
if (IS_ERR(rtc_class))
    return PTR_ERR(rtc_class);

rtc_dev = device_create(rtc_class, NULL, MKDEV(0, 0), NULL, "rtc0");
if (IS_ERR(rtc_dev)) {
    class_destroy(rtc_class);
    return PTR_ERR(rtc_dev);
}

/* 在退出时清理资源 */
device_destroy(rtc_class, MKDEV(0, 0));
class_destroy(rtc_class);

适用场景

• 自定义 RTC 类设备。
• 需要特殊行为的 RTC 设备。

注意事项

• 必须手动管理资源，避免资源泄漏。
• 需要显式调用 class_destroy 和 device_destroy。

注意事项

1. 选择合适的注册方式：

   • 简单驱动可用 devm_rtc_device_register。
   • 需要手动控制资源时选择 rtc_device_register。
   • 测试或模拟设备时使用设备树或 ACPI 自动绑定。

2. 设备树支持：确保设备树描述与驱动匹配。

3. 资源管理：

   • 使用 devm_ 接口时资源自动管理。
   • 手动注册时注意清理资源。

4. 兼容性：

   • 检查硬件是否支持 RTC。
   • 根据具体硬件接口（I2C、SPI、平台设备）选择正确的实现方式。

5. 功能扩展：可根据需求增加闹钟功能、中断支持等。