linux下测试RTC驱动相关的命令date和hwclock常见用法简介

之前对Linux下面时间相关的内容，一无所知，第一次见到hwclock，不知为何物，也没找到解释清楚的帖子。故此整理一下，简单介绍Linux下验证rtc驱动是否工作正常，相关的的命令：date和hwclock。
先说明：
1.本贴主要内容来整理自后注所引用的帖子。
2.如下介绍，不涉及如何编写rtc驱动，只简单介绍，驱动实现后，如果通过date和hwclock去验证rtc驱动是否正常工作。
【基础知识】
1.date，Linux中用于显示/修改系统时间的一个命令。

使用格式：

date [OPTION]... [+FORMAT]
date [-u|--utc|--universal] [MMDDhhmm[[CC]YY][.ss]]

date 可以用来显示或设定系统的日期与时间。

1.在显示方面，使用者可以设定欲显示的格式，格式设定为一个加号后接数个标记，其中可用的标记列表如下:

时间方面 :

% :  打印出 %
%n : 下一行
%t : 跳格
%H : 小时(00..23)
%I : 小时(01..12)
%k : 小时(0..23)
%l : 小时(1..12)
%M : 分钟(00..59)
%p : 显示本地 AM 或 PM
%r : 直接显示时间 (12 小时制，格式为 hh:mm:ss [AP]M)
%s : 从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 到目前为止的秒数
%S : 秒(00..61)
%T : 直接显示时间 (24 小时制)
%X : 相当于 %H:%M:%S
%Z : 显示时区

日期方面 :

%a : 星期几 (Sun ..Sat)
%A : 星期几 (Sunday..Saturday)
%b : 月份 (Jan..Dec)
%B : 月份 (January..December)
%c : 直接显示日期与时间
%d : 日 (01..31)
%D : 直接显示日期 (mm/dd/yy)
%h : 同 %b
%j : 一年中的第几天 (001..366)
%m : 月份 (01..12)
%U : 一年中的第几周 (00..53) (以 Sunday 为一周的第一天的情形)
%w : 一周中的第几天 (0..6)
%W : 一年中的第几周 (00..53) (以 Monday 为一周的第一天的情形)
%x : 直接显示日期 (mm/dd/yy)
%y : 年份的最后两位数字 (00.99)
%Y : 完整年份 (0000..9999)

2.在设定时间方面

date -s //设置 当前时间，只有root权限才能设置，其他只能查看。
date -s 20080523 //设置成20080523，这样会把具体时间设置成空00:00:00
date -s 01:01:01 //设置具体时间，不会对日期做更改
date -s “01:01:01 2008-05-23″ //这样可以设置全部时间
date -s “01:01:01 20080523″ //这样可以设置全部时间
date -s “2008-05-23 01:01:01″ //这样可以设置全部时间
date -s “20080523 01:01:01″ //这样可以设置全部时间

3.加减

date +%Y%m%d         //显示前天年月日
date +%Y%m%d --date="+1 day"  //显示前一天的日期
date +%Y%m%d --date="-1 day"  //显示后一天的日期
date +%Y%m%d --date="-1 month"  //显示上一月的日期
date +%Y%m%d --date="+1 month"  //显示下一月的日期
date +%Y%m%d --date="-1 year"  //显示前一年的日期
date +%Y%m%d --date="+1 year"  //显示下一年的日期

2.Linux的RTC驱动

从启动信息可以看出没有加载成功RTC驱动!

 

TCP cubic registered

NET: Registered protocol family 1

RPC: Registered udp transport module.

RPC: Registered tcp transport module.

drivers/rtc/hctosys.c: unable to open rtc device (rtc0)

IP-Config: Complete:

      device=eth0, addr=192.168.0.69, mask=255.255.255.0, gw=192.168.0.1,

     host=www, domain=, nis-domain=kevin.com,

     bootserver=192.168.0.104, rootserver=192.168.0.104, rootpath=

Looking up port of RPC 100003/2 on 192.168.0.104


S3C2410的RTC已经在2.6.24.4 kernel中，但是没有加入SMDK2410 targetboard，

所以我们只需要将RTC加入初始化的设备列表中。

 

1.       menu config中RTC部分使用默认设置。

2.       修改文件mach-smdk2410.c（/linux2.6.24.4/arch/arm/mach-s3c2410/mach-smdk2410.c），在数组smdk2410_devices[]中添加&s3c_device_rtc.

3.       在/dev目录下创建rtc设备文件rtc.

            mknod rtc c 10 135

4.       重新编译内核。看看启动信息。

            ……

            S3C24XX RTC, (c) 2004,2006 Simtec Electronics

            s3c2410-rtc s3c2410-rtc: rtc disabled, re-enabling

            s3c2410-rtc s3c2410-rtc: rtc core: registered s3c as rtc0

            ……

 

            以上信息说明RTC设备已经加入内核了。

            ……

            s3c2410-rtc s3c2410-rtc: hctosys: invalid date/time

            ……

 

            以上信息说明可能还没有设置RTC时间，RTC初始时间为 Wed Dec 31 23:59:59 1969。从内核函数int rtc_valid_tm(struct rtc_time *tm)，可以看出，当year小于1970时，认为是时间 invalid，函数返回-EINVAL，下面来验证一下这个想法。

[root@DaiQ /]# hwclock

 Wed Dec 31 23:59:59 1969  0.000000 seconds

 [root@DaiQ /]# date

 Thu Jan  1 00:06:58 UTC 1970

 

系统时间是通过date来设置的，RTC时间是通过hwclock来设置的。开机时系统时间首先通过RTC来获得，RTC没有设置时，系统时间也会使用Wed Dec 31 23:59:59 1969。

实现完了后，一般是默认的是一个普通的字符型设备，或者一个misc设备，也可以是一个平台设备。
对应地，如果insomod驱动后，或者build-in到kernel后，对应的设备一般是
/dev/rtc 或 /dev/rtc0 或者 /dev/misc/rtc
3.hwclock，见名知意，hw clock， hardware clock，硬件（RTC）时钟。
对于hwclock，看看具体什么用途和用法（此处是嵌入式开发中用到的用busybox中的hwclock）：

# hwclock --help
BusyBox v1.13.4 (2009-09-18 16:05:03 CST) multi-call binary
Usage: hwclock [-r|--show] [-s|--hctosys] [-w|--systohc] [-l|--localtime] [-u|--utc] [-f FILE]
Query and set hardware clock (RTC)
Options:
        -r      Show hardware clock time
        -s      Set system time from hardware clock
        -w      Set hardware clock to system time
        -u      Hardware clock is in UTC
        -l      Hardware clock is in local time
        -f FILE Use specified device (e.g. /dev/rtc2)

刚刚根据上面的解释，不知道别人如何，我是之前被-s和-w的解释搞晕了，也就后来用错了。。。。
所以，找了下，找到意思更清晰的，是man hwclock的解释，摘录相关部分如下：

hwclock -r or hwclock --show
hwclock -w or hwclock --systohc
hwclock -s or hwclock --hctosys
--show
Read the Hardware Clock and print the time on Standard Output......
--hctosys
Set the System Time from the Hardware Clock......
This is a good option to use in one of the system startup scripts.
--systohc
Set the Hardware Clock to the current System Time.

上面的解释就很清楚了，用中文解释为：

 

hwclock –r        show, 显示硬件时钟， 等价于不加参数的hwclock。
hwclock –s        hctosys，hardware clock to system， 将“硬件时钟”RTC的时间写到Linux“系统”时钟里。
hwclock –w        systohc，system to hardware clock ，将“系统”时钟写到“硬件时钟”RTC里面。

运行hwclock，会自动去寻找对应的rtc设备，然后执行对应的操作。
网上所找到的，busybox中的对应的代码如下：

static const char *rtcname;
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);
}

 

4. 在Linux中有硬件时钟与系统时钟等两种时钟。
硬件时钟是指主机板上的时钟设备，也就是通常可在BIOS画面设定的时钟，对于嵌入式开发，对应开发板上有对应的rtc模块。
系统时钟则是指kernel中的时钟。当Linux启动时，系统时钟会去读取硬件时钟的设定，之后系统时钟即独立运作。
所有Linux相关指令与函数都是读取系统时钟的设定。系统时钟的设定就是我们常用的date命令。
而我们写的RTC驱动就是为硬件时钟服务的，它有属于自己的命令hwclock。
因此，可以简单理解为，date命令操作Linux的系统（软件）时钟，hwclock命令操作硬件时钟（rtc模块）。
所以，对应地，我们要验证rtc驱动是否工作正常，只需要hwclock，
但往往又会涉及Linux的系统时钟和硬件时钟之间的同步等操作，所以，一般都是将date和hwclock一起搭配使用。
【用date和hwclock测试rtc驱动工作是否正常】
一般来说，最简单的测试rtc是否工作正常的步骤就是，在加载完rtc驱动后（或者本身驱动是已经编译进内核的）：
1.显示当前Linux系统时间

date

[2].如果date时间也不正常，比如是1970年之类的，而不是我当前的时间，比如2009年，那么就自己手动设置一下正确时间

date MMDDhhmm[[YY]YY][.ss]

3.显示硬件rtc时间

hwclock

由于此处是rtc驱动第一次加载，还没设置正确的时间，所以此时显示的时间，多数是不正确的是1969，1970年。
4.将Linux系统时间设置到硬件rtc中

hwclock -w

5.再次查看硬件rtc时间是否和系统中的一致

hwclock

如果驱动正确工作的话，此处显示的时间，就应该和你当前的系统时间一致了，也就是传说中的，时间同步了。。。
否则，就说明你驱动工作不正确，没有正确地把系统时间设置进入硬件rtc中，就要你自己回去调试驱动，找原因去。
6.等个几秒，再次输入：

hwclock

正常的话，会看到此处的时间，相对步骤5中显示的时间，增加了对应的那几秒
那就说明rtc正常工作了。
下面是我的示例:

# date
Wed Dec 31 17:01:25 MST 1969
//我这里此处系统时间也不正常，所以，下面去重新设置Linux系统时间

# date --help
BusyBox v1.13.4 (2009-09-18 16:05:03 CST) multi-call binary
Usage: date [OPTION]... [+FMT] [TIME]
Display time (using +FMT), or set time
Options:
        -u Work in UTC (don't convert to local time)
        -R Output RFC-822 compliant date string
        -I[SPEC] Output ISO-8601 compliant date string
                        SPEC='date' (default) for date only,
                        'hours', 'minutes', or 'seconds' for date and
                        time to the indicated precision
        -d TIME Display TIME, not 'now

当然，知道了具体用法后，你可以再次去试试其他的，比如将硬件hwclock里面的时间设置了，
用hwclock -s把rtc时间写到Linux系统时间里面去。
【小提示】
为了使系统时间和RTC时间同步，而不用等待Linux系统启动后，要麻烦地，每次都这样输入命令去同步Linux系统时间和硬件RTC的时间，
可以在初始化文件中添加命令hwclock –s，使每次开机时读取硬件RTC时间，并同步给Linux系统时间。
具体方法是:
在etc/init.d/rcS（旧版本的，应该是/etc/inittab）中添加

 

/bin/hwclock -s

即可。
【资料引用】
1.关于linux的RTC驱动
http://blog.csdn.net/myleeming/archive/2008/11/05/3228154.aspx
2.RTC\date
http://hi.baidu.com/grdd/blog/item/554c2b3f11d612e455e7234a.html
3.

4.