RTC

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RTC

概述

RTC(real-time clock)为操作系统中的实时时钟设备,在HDF框架中,RTC的接口适配模式采用独立服务模式,在这种模式下,每一个设备对象会独立发布一个设备服务来处理外部访问,设备管理器收到API的访问请求之后,通过提取该请求的参数,达到调用实际设备对象的相应内部方法的目的。

独立服务模式可以直接借助HDFDeviceManager的服务管理能力,但需要为每个设备单独配置设备节点,增加内存占用。

图 1 独立服务模式结构图 image1

开发步骤

RTC模块适配HDF框架的三个环节是配置属性文件,实例化驱动入口,以及填充核心层接口函数。

  1. 实例化驱动入口:

    • 实例化HdfDriverEntry结构体成员。
    • 调用HDF_INIT将HdfDriverEntry实例化对象注册到HDF框架中。
  2. 配置属性文件:

    • 在device_info.hcs文件中添加deviceNode描述。
    • 【可选】添加rtc_config.hcs器件属性文件。
  3. 实例化RTC控制器对象:

    • 初始化RtcHost成员。
    • 实例化RtcHost成员RtcMethod,其定义和成员说明见下
  4. 驱动调试:

    • 【可选】针对新增驱动程序,建议验证驱动基本功能,例如RTC控制状态,中断响应情况等。

说明:

RtcMethod定义

struct RtcMethod {
    int32_t (*ReadTime)(struct RtcHost *host, struct RtcTime *time);
    int32_t (*WriteTime)(struct RtcHost *host, const struct RtcTime *time);
    int32_t (*ReadAlarm)(struct RtcHost *host, enum RtcAlarmIndex alarmIndex, struct RtcTime *time);
    int32_t (*WriteAlarm)(struct RtcHost *host, enum RtcAlarmIndex alarmIndex, const struct RtcTime *time);
    int32_t (*RegisterAlarmCallback)(struct RtcHost *host, enum RtcAlarmIndex alarmIndex, RtcAlarmCallback cb);
    int32_t (*AlarmInterruptEnable)(struct RtcHost *host, enum RtcAlarmIndex alarmIndex, uint8_t enable);
    int32_t (*GetFreq)(struct RtcHost *host, uint32_t *freq);
    int32_t (*SetFreq)(struct RtcHost *host, uint32_t freq);
    int32_t (*Reset)(struct RtcHost *host);
    int32_t (*ReadReg)(struct RtcHost *host, uint8_t usrDefIndex, uint8_t *value);
    int32_t (*WriteReg)(struct RtcHost *host, uint8_t usrDefIndex, uint8_t value);
};
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表1 RtcMethod结构体成员的回调函数功能说明

函数 入参 出参 返回值 功能
ReadTime host: 结构体指针,核心层RTC控制器 ; time: 结构体指针,
传出的时间值;
HDF_STATUS相关状态 读RTC时间信息
WriteTime host: 结构体指针,核心层RTC控制器 ;
time: 结构体指针,时间传入值;
HDF_STATUS相关状态 写RTC时间信息(包括毫秒~年)
ReadAlarm host: 结构体指针,核心层RTC控制器 ;
alarmIndex: 枚举值,闹钟报警索引 ;
time: 结构体指针,
传出的时间值;
HDF_STATUS相关状态 读RTC报警时间信息
WriteAlarm host: 结构体指针,核心层RTC控制器 ;
alarmIndex: 枚举值,闹钟报警索引 ;
time: 结构体指针,时间传入值;
HDF_STATUS相关状态 写RTC报警时间信息
RegisterAlarmCallback host: 结构体指针,核心层RTC控制器 ;
alarmIndex: 枚举值,闹钟报警索引 ;
cb:函数指针,回调函数;
HDF_STATUS相关状态 注册报警超时回调函数
AlarmInterruptEnable host: 结构体指针,核心层RTC控制器 ;
alarmIndex: 枚举值,闹钟报警索引 ;
enable: 布尔值,控制报警;
HDF_STATUS相关状态 使能/去使能RTC报警中断
GetFreq host: 结构体指针,核心层RTC控制器 ; freq: uint32_t指针,
传出的频率值;
HDF_STATUS相关状态 读RTC外接晶振频率
SetFreq host: 结构体指针,核心层RTC控制器 ;
freq: uint32_t,频率传入值;
HDF_STATUS相关状态 配置RTC外接晶振频率
Reset host: 结构体指针,核心层RTC控制器 ; HDF_STATUS相关状态 RTC复位
ReadReg host: 结构体指针,核心层RTC控制器 ;
usrDefIndex: 结构体,用户自定义寄存器索引;
value: uint8_t指针,
传出的寄存器值;
HDF_STATUS相关状态 按照用户定义的寄存器索引,
读取对应的寄存器配置,
一个索引对应一字节的配置值
WriteReg host: 结构体指针,核心层RTC控制器 ;
usrDefIndex: 结构体,用户自定义寄存器索引;
value: uint8_t,寄存器传入值;
HDF_STATUS相关状态 按照用户定义的寄存器索引,
设置对应的寄存器配置,
一个索引对应一字节的配置值

开发实例

下方将以rtc_hi35xx.c为示例,展示需要厂商提供哪些内容来完整实现设备功能。

  1. 驱动开发首先需要实例化驱动入口,驱动入口必须为HdfDriverEntry(在 hdf_device_desc.h 中定义)类型的全局变量,且moduleName要和device_info.hcs中保持一致。HDF框架会将所有加载的驱动的HdfDriverEntry对象首地址汇总,形成一个类似数组的段地址空间,方便上层调用。

    一般在加载驱动时HDF会先调用Bind函数,再调用Init函数加载该驱动。当Init调用异常时,HDF框架会调用Release释放驱动资源并退出。

  • RTC驱动入口参考

    struct HdfDriverEntry g_rtcDriverEntry = {
      .moduleVersion = 1,
      .Bind = HiRtcBind,               //见Bind参考
      .Init = HiRtcInit,               //见Init参考
      .Release = HiRtcRelease,         //见Release参考
      .moduleName = "HDF_PLATFORM_RTC",//【必要】且与 HCS 里面的名字匹配
    };
    //调用HDF_INIT将驱动入口注册到HDF框架中
    HDF_INIT(g_rtcDriverEntry);
    
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  1. 完成驱动入口注册之后,下一步请在device_info.hcs文件中添加deviceNode信息,并在 rtc_config.hcs 中配置器件属性。deviceNode信息与驱动入口注册相关,器件属性值与核心层RtcHost成员的默认值或限制范围有密切关系。

    本例只有一个RTC控制器,如有多个器件信息,则需要在device_info文件增加deviceNode信息,以及在rtc_config文件中增加对应的器件属性

  • device_info.hcs 配置参考

    root {
      device_info {
        platform :: host {
          device_rtc :: device {
            device0 :: deviceNode {
              policy = 1;                              //2:用户态可见,1:内核态可见,0:不需要发布服务
              priority = 30;                           //优先级越大,值越小
              permission = 0644;                       //驱动创建设备节点权限
              moduleName = "HDF_PLATFORM_RTC";         //【必要】用于指定驱动名称,需要与驱动Entry中的moduleName一致;
              serviceName = "HDF_PLATFORM_RTC";        //【必要】驱动对外发布服务的名称,必须唯一
              deviceMatchAttr = "hisilicon_hi35xx_rtc";//【必要】需要与设备hcs文件中的 match_attr 匹配
            }
          }
        }
      }
    }
    
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  • rtc_config.hcs 配置参考

    root {
      platform {
        rtc_config {
          controller_0x12080000 {
            match_attr = "hisilicon_hi35xx_rtc";//【必要】需要和device_info.hcs中的deviceMatchAttr值一致
            rtcSpiBaseAddr = 0x12080000;        //地址映射相关
            regAddrLength = 0x100;              //地址映射相关
            irq = 37;                           //中断号
            supportAnaCtrl = false;
            supportLock = false;
            anaCtrlAddr = 0xff;
            lock0Addr = 0xff;
            lock1Addr = 0xff;
            lock2Addr = 0xff;
            lock3Addr = 0xff;
          }
        }
      }
    }
    
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  1. 完成驱动入口注册之后,最后一步就是以核心层RtcHost对象的初始化为核心,包括厂商自定义结构体(传递参数和数据),实例化RtcHost成员RtcMethod(让用户可以通过接口来调用驱动底层函数),实现HdfDriverEntry成员函数(Bind,Init,Release)
  • 自定义结构体参考

    从驱动的角度看,自定义结构体是参数和数据的载体,而且rtc_config.hcs文件中的数值会被HDF读入通过DeviceResourceIface来初始化结构体成员。

    struct RtcConfigInfo {
      uint32_t           spiBaseAddr;    //地址映射相关
      volatile void      *remapBaseAddr; //地址映射相关
      uint16_t           regAddrLength;  //地址映射相关
      uint8_t            supportAnaCtrl; //是否支持anactrl
      uint8_t            supportLock;    //是否支持锁
      uint8_t            irq;            //中断号
      uint8_t            alarmIndex;     //闹钟索引
      uint8_t            anaCtrlAddr;    //anactrl地址
      struct RtcLockAddr lockAddr;       //锁地址
      RtcAlarmCallback   cb;             //回调函数
      struct OsalMutex   mutex;          //互斥锁
    };
    
    // RtcHost是核心层控制器结构体,其中的成员在Init函数中会被赋值
    struct RtcHost {
        struct IDeviceIoService service;
        struct HdfDeviceObject *device;
        struct RtcMethod *method;
        void *data;
    };
    
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  • 【重要】 RtcHost成员回调函数结构体RtcMethod的实例化,其他成员在Init函数中初始化

    // rtc_hi35xx.c 中的示例:钩子函数的填充
    static struct RtcMethod g_method = {
        .ReadTime   = HiRtcReadTime,
        .WriteTime  = HiRtcWriteTime,
        .ReadAlarm  = HiReadAlarm,
        .WriteAlarm = HiWriteAlarm,
        .RegisterAlarmCallback  = HiRegisterAlarmCallback,
        .AlarmInterruptEnable   = HiAlarmInterruptEnable,
        .GetFreq  = HiGetFreq,
        .SetFreq  = HiSetFreq,
        .Reset 	  = HiReset,
        .ReadReg  = HiReadReg,
        .WriteReg = HiWriteReg,
    };
    
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  • Bind 函数参考

    入参: HdfDeviceObject 是整个驱动对外暴露的接口参数,具备 HCS 配置文件的信息

    返回值: HDF_STATUS相关状态 (下表为部分展示,如需使用其他状态,可见//drivers/framework/include/utils/hdf_base.h中HDF_STATUS 定义)

    状态(值) 问题描述
    HDF_ERR_INVALID_OBJECT 控制器对象非法
    HDF_ERR_MALLOC_FAIL 内存分配失败
    HDF_ERR_INVALID_PARAM 参数非法
    HDF_ERR_IO I/O 错误
    HDF_SUCCESS 初始化成功
    HDF_FAILURE 初始化失败

    函数说明: 关联HdfDeviceObject对象和RtcHost

    static int32_t HiRtcBind(struct HdfDeviceObject *device)
    {
      struct RtcHost *host = NULL;  
      host = RtcHostCreate(device);    //实际是申请内存并挂接device: host->device = device;
                                       //使HdfDeviceObject与RtcHost可以相互转化的前提
      ...
      device->service = &host->service;//使HdfDeviceObject与RtcHost可以相互转化的前提
                                       //方便后续通过调用RtcHostFromDevice 实现全局性质的host 使用
      return HDF_SUCCESS;
    }
    
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  • Init函数参考

    入参: HdfDeviceObject 是整个驱动对外暴露的接口参数,具备 HCS 配置文件的信息

    返回值: HDF_STATUS相关状态

    函数说明: 初始化自定义结构体对象,初始化RtcHost成员。

    static int32_t HiRtcInit(struct HdfDeviceObject *device)
    {
      struct RtcHost *host = NULL;
      struct RtcConfigInfo *rtcInfo = NULL;
      ...
      host = RtcHostFromDevice(device);//这里有HdfDeviceObject到RtcHost的强制转化
      rtcInfo = OsalMemCalloc(sizeof(*rtcInfo));
      ...
      //HiRtcConfigData 会从设备配置树中读取属性填充rtcInfo 的supportAnaCtrl, supportLock, spiBaseAddr, regAddrLength, irq
      //为HiRtcSwInit 和HiRtcSwInit 提供参数,...函数内部处理失败后内存释放等操作
      if (HiRtcConfigData(rtcInfo, device->property) != 0) {
        ...
      }
      if (HiRtcSwInit(rtcInfo) != 0) {//地址映射以及中断注册相关
        ...
      }
      if (HiRtcHwInit(rtcInfo) != 0) {//初始化anaCtrl 和 lockAddr 相关内容
        ...
      }
    
      host->method = &g_method;//RtcMethod的实例化对象的挂载
      host->data = rtcInfo;    //使RtcConfigInfo与RtcHost可以相互转化的前提
      HDF_LOGI("Hdf dev service:%s init success!", HdfDeviceGetServiceName(device));
      return HDF_SUCCESS;
    }
    
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  • Release 函数参考

    入参: HdfDeviceObject 是整个驱动对外暴露的接口参数,具备 HCS 配置文件的信息

    返回值:

    函数说明: 释放内存和删除控制器,该函数需要在驱动入口结构体中赋值给 Release 接口, 当HDF框架调用Init函数初始化驱动失败时,可以调用 Release 释放驱动资源。所有强制转换获取相应对象的操作前提是在Init或Bind函数中具备对应赋值的操作。

    static void HiRtcRelease(struct HdfDeviceObject *device)
    {
        struct RtcHost *host = NULL;
        struct RtcConfigInfo *rtcInfo = NULL;
        ...
        host = RtcHostFromDevice(device);            //这里有HdfDeviceObject到RtcHost的强制转化
        rtcInfo = (struct RtcConfigInfo *)host->data;//这里有RtcHost到RtcConfigInfo的强制转化
        if (rtcInfo != NULL) {
            HiRtcSwExit(rtcInfo);
            OsalMemFree(rtcInfo);                    //释放RtcConfigInfo
            host->data = NULL;
        }
        RtcHostDestroy(host);                        //释放RtcHost
    }
    
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