Documentation/rtc.txt

   1
   2         Real Time Clock Driver for Linux
   3         ================================
   4
   5 All PCs (even Alpha machines) have a Real Time Clock built into them.
   6 Usually they are built into the chipset of the computer, but some may
   7 actually have a Motorola MC146818 (or clone) on the board. This is the
   8 clock that keeps the date and time while your computer is turned off.
   9
  10 However it can also be used to generate signals from a slow 2Hz to a
  11 relatively fast 8192Hz, in increments of powers of two. These signals
  12 are reported by interrupt number 8. (Oh! So *that* is what IRQ 8 is
  13 for...) It can also function as a 24hr alarm, raising IRQ 8 when the
  14 alarm goes off. The alarm can also be programmed to only check any
  15 subset of the three programmable values, meaning that it could be set to
  16 ring on the 30th second of the 30th minute of every hour, for example.
  17 The clock can also be set to generate an interrupt upon every clock
  18 update, thus generating a 1Hz signal.
  19
  20 The interrupts are reported via /dev/rtc (major 10, minor 135, read only
  21 character device) in the form of an unsigned long. The low byte contains
  22 the type of interrupt (update-done, alarm-rang, or periodic) that was
  23 raised, and the remaining bytes contain the number of interrupts since
  24 the last read.  Status information is reported through the pseudo-file
  25 /proc/driver/rtc if the /proc filesystem was enabled.  The driver has
  26 built in locking so that only one process is allowed to have the /dev/rtc
  27 interface open at a time.
  28
  29 A user process can monitor these interrupts by doing a read(2) or a
  30 select(2) on /dev/rtc -- either will block/stop the user process until
  31 the next interrupt is received. This is useful for things like
  32 reasonably high frequency data acquisition where one doesn't want to
  33 burn up 100% CPU by polling gettimeofday etc. etc.
  34
  35 At high frequencies, or under high loads, the user process should check
  36 the number of interrupts received since the last read to determine if
  37 there has been any interrupt "pileup" so to speak. Just for reference, a
  38 typical 486-33 running a tight read loop on /dev/rtc will start to suffer
  39 occasional interrupt pileup (i.e. > 1 IRQ event since last read) for
  40 frequencies above 1024Hz. So you really should check the high bytes
  41 of the value you read, especially at frequencies above that of the
  42 normal timer interrupt, which is 100Hz.
  43
  44 Programming and/or enabling interrupt frequencies greater than 64Hz is
  45 only allowed by root. This is perhaps a bit conservative, but we don't want
  46 an evil user generating lots of IRQs on a slow 386sx-16, where it might have
  47 a negative impact on performance. This 64Hz limit can be changed by writing
  48 a different value to /proc/sys/dev/rtc/max-user-freq. Note that the
  49 interrupt handler is only a few lines of code to minimize any possibility
  50 of this effect.
  51
  52 Also, if the kernel time is synchronized with an external source, the
  53 kernel will write the time back to the CMOS clock every 11 minutes. In
  54 the process of doing this, the kernel briefly turns off RTC periodic
  55 interrupts, so be aware of this if you are doing serious work. If you
  56 don't synchronize the kernel time with an external source (via ntp or
  57 whatever) then the kernel will keep its hands off the RTC, allowing you
  58 exclusive access to the device for your applications.
  59
  60 The alarm and/or interrupt frequency are programmed into the RTC via
  61 various ioctl(2) calls as listed in ./include/linux/rtc.h
  62 Rather than write 50 pages describing the ioctl() and so on, it is
  63 perhaps more useful to include a small test program that demonstrates
  64 how to use them, and demonstrates the features of the driver. This is
  65 probably a lot more useful to people interested in writing applications
  66 that will be using this driver.
  67
  68                                                 Paul Gortmaker
  69
  70 -------------------- 8< ---------------- 8< -----------------------------
  71
  72 /*
  73  *      Real Time Clock Driver Test/Example Program
  74  *
  75  *      Compile with:
  76  *              gcc -s -Wall -Wstrict-prototypes rtctest.c -o rtctest
  77  *
  78  *      Copyright (C) 1996, Paul Gortmaker.
  79  *
  80  *      Released under the GNU General Public License, version 2,
  81  *      included herein by reference.
  82  *
  83  */
  84
  85 #include <stdio.h>
  86 #include <stdlib.h>
  87 #include <linux/rtc.h>
  88 #include <sys/ioctl.h>
  89 #include <sys/time.h>
  90 #include <sys/types.h>
  91 #include <fcntl.h>
  92 #include <unistd.h>
  93 #include <errno.h>
  94
  95 int main(void) {
  96
  97 int i, fd, retval, irqcount = 0;
  98 unsigned long tmp, data;
  99 struct rtc_time rtc_tm;
 100
 101 fd = open ("/dev/rtc", O_RDONLY);
 102
 103 if (fd ==  -1) {
 104         perror("/dev/rtc");
 105         exit(errno);
 106 }
 107
 108 fprintf(stderr, "\n\t\t\tRTC Driver Test Example.\n\n");
 109
 110 /* Turn on update interrupts (one per second) */
 111 retval = ioctl(fd, RTC_UIE_ON, 0);
 112 if (retval == -1) {
 113         perror("ioctl");
 114         exit(errno);
 115 }
 116
 117 fprintf(stderr, "Counting 5 update (1/sec) interrupts from reading /dev/rtc:");
 118 fflush(stderr);
 119 for (i=1; i<6; i++) {
 120         /* This read will block */
 121         retval = read(fd, &data, sizeof(unsigned long));
 122         if (retval == -1) {
 123                 perror("read");
 124                 exit(errno);
 125         }
 126         fprintf(stderr, " %d",i);
 127         fflush(stderr);
 128         irqcount++;
 129 }
 130
 131 fprintf(stderr, "\nAgain, from using select(2) on /dev/rtc:");
 132 fflush(stderr);
 133 for (i=1; i<6; i++) {
 134         struct timeval tv = {5, 0};     /* 5 second timeout on select */
 135         fd_set readfds;
 136
 137         FD_ZERO(&readfds);
 138         FD_SET(fd, &readfds);
 139         /* The select will wait until an RTC interrupt happens. */
 140         retval = select(fd+1, &readfds, NULL, NULL, &tv);
 141         if (retval == -1) {
 142                 perror("select");
 143                 exit(errno);
 144         }
 145         /* This read won't block unlike the select-less case above. */
 146         retval = read(fd, &data, sizeof(unsigned long));
 147         if (retval == -1) {
 148                 perror("read");
 149                 exit(errno);
 150         }
 151         fprintf(stderr, " %d",i);
 152         fflush(stderr);
 153         irqcount++;
 154 }
 155
 156 /* Turn off update interrupts */
 157 retval = ioctl(fd, RTC_UIE_OFF, 0);
 158 if (retval == -1) {
 159         perror("ioctl");
 160         exit(errno);
 161 }
 162
 163 /* Read the RTC time/date */
 164 retval = ioctl(fd, RTC_RD_TIME, &rtc_tm);
 165 if (retval == -1) {
 166         perror("ioctl");
 167         exit(errno);
 168 }
 169
 170 fprintf(stderr, "\n\nCurrent RTC date/time is %d-%d-%d, %02d:%02d:%02d.\n",
 171         rtc_tm.tm_mday, rtc_tm.tm_mon + 1, rtc_tm.tm_year + 1900,
 172         rtc_tm.tm_hour, rtc_tm.tm_min, rtc_tm.tm_sec);
 173
 174 /* Set the alarm to 5 sec in the future, and check for rollover */
 175 rtc_tm.tm_sec += 5;
 176 if (rtc_tm.tm_sec >= 60) {
 177         rtc_tm.tm_sec %= 60;
 178         rtc_tm.tm_min++;
 179 }
 180 if  (rtc_tm.tm_min == 60) {
 181         rtc_tm.tm_min = 0;
 182         rtc_tm.tm_hour++;
 183 }
 184 if  (rtc_tm.tm_hour == 24)
 185         rtc_tm.tm_hour = 0;
 186
 187 retval = ioctl(fd, RTC_ALM_SET, &rtc_tm);
 188 if (retval == -1) {
 189         perror("ioctl");
 190         exit(errno);
 191 }
 192
 193 /* Read the current alarm settings */
 194 retval = ioctl(fd, RTC_ALM_READ, &rtc_tm);
 195 if (retval == -1) {
 196         perror("ioctl");
 197         exit(errno);
 198 }
 199
 200 fprintf(stderr, "Alarm time now set to %02d:%02d:%02d.\n",
 201         rtc_tm.tm_hour, rtc_tm.tm_min, rtc_tm.tm_sec);
 202
 203 /* Enable alarm interrupts */
 204 retval = ioctl(fd, RTC_AIE_ON, 0);
 205 if (retval == -1) {
 206         perror("ioctl");
 207         exit(errno);
 208 }
 209
 210 fprintf(stderr, "Waiting 5 seconds for alarm...");
 211 fflush(stderr);
 212 /* This blocks until the alarm ring causes an interrupt */
 213 retval = read(fd, &data, sizeof(unsigned long));
 214 if (retval == -1) {
 215         perror("read");
 216         exit(errno);
 217 }
 218 irqcount++;
 219 fprintf(stderr, " okay. Alarm rang.\n");
 220
 221 /* Disable alarm interrupts */
 222 retval = ioctl(fd, RTC_AIE_OFF, 0);
 223 if (retval == -1) {
 224         perror("ioctl");
 225         exit(errno);
 226 }
 227
 228 /* Read periodic IRQ rate */
 229 retval = ioctl(fd, RTC_IRQP_READ, &tmp);
 230 if (retval == -1) {
 231         perror("ioctl");
 232         exit(errno);
 233 }
 234 fprintf(stderr, "\nPeriodic IRQ rate was %ldHz.\n", tmp);
 235
 236 fprintf(stderr, "Counting 20 interrupts at:");
 237 fflush(stderr);
 238
 239 /* The frequencies 128Hz, 256Hz, ... 8192Hz are only allowed for root. */
 240 for (tmp=2; tmp<=64; tmp*=2) {
 241
 242         retval = ioctl(fd, RTC_IRQP_SET, tmp);
 243         if (retval == -1) {
 244                 perror("ioctl");
 245                 exit(errno);
 246         }
 247
 248         fprintf(stderr, "\n%ldHz:\t", tmp);
 249         fflush(stderr);
 250
 251         /* Enable periodic interrupts */
 252         retval = ioctl(fd, RTC_PIE_ON, 0);
 253         if (retval == -1) {
 254                 perror("ioctl");
 255                 exit(errno);
 256         }
 257
 258         for (i=1; i<21; i++) {
 259                 /* This blocks */
 260                 retval = read(fd, &data, sizeof(unsigned long));
 261                 if (retval == -1) {
 262                         perror("read");
 263                         exit(errno);
 264                 }
 265                 fprintf(stderr, " %d",i);
 266                 fflush(stderr);
 267                 irqcount++;
 268         }
 269
 270         /* Disable periodic interrupts */
 271         retval = ioctl(fd, RTC_PIE_OFF, 0);
 272         if (retval == -1) {
 273                 perror("ioctl");
 274                 exit(errno);
 275         }
 276 }
 277
 278 fprintf(stderr, "\n\n\t\t\t *** Test complete ***\n");
 279 fprintf(stderr, "\nTyping \"cat /proc/interrupts\" will show %d more events on IRQ 8.\n\n",
 280                                                                  irqcount);
 281
 282 close(fd);
 283 return 0;
 284
 285 } /* end main */