drivers/char/ds1286.c

   1 /*
   2  * DS1286 Real Time Clock interface for Linux
   3  *
   4  * Copyright (C) 1998, 1999, 2000 Ralf Baechle
   5  *
   6  * Based on code written by Paul Gortmaker.
   7  *
   8  * This driver allows use of the real time clock (built into nearly all
   9  * computers) from user space. It exports the /dev/rtc interface supporting
  10  * various ioctl() and also the /proc/rtc pseudo-file for status
  11  * information.
  12  *
  13  * The ioctls can be used to set the interrupt behaviour and generation rate
  14  * from the RTC via IRQ 8. Then the /dev/rtc interface can be used to make
  15  * use of these timer interrupts, be they interval or alarm based.
  16  *
  17  * The /dev/rtc interface will block on reads until an interrupt has been
  18  * received. If a RTC interrupt has already happened, it will output an
  19  * unsigned long and then block. The output value contains the interrupt
  20  * status in the low byte and the number of interrupts since the last read
  21  * in the remaining high bytes. The /dev/rtc interface can also be used with
  22  * the select(2) call.
  23  *
  24  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  25  * under the terms of the GNU General Public License as published by the
  26  * Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
  27  * option) any later version.
  28  */
  29 #include <linux/ds1286.h>
  30 #include <linux/smp_lock.h>
  31 #include <linux/types.h>
  32 #include <linux/errno.h>
  33 #include <linux/miscdevice.h>
  34 #include <linux/slab.h>
  35 #include <linux/ioport.h>
  36 #include <linux/fcntl.h>
  37 #include <linux/init.h>
  38 #include <linux/poll.h>
  39 #include <linux/rtc.h>
  40 #include <linux/spinlock.h>
  41 #include <linux/bcd.h>
  42 #include <linux/proc_fs.h>
  43 #include <linux/jiffies.h>
  44
  45 #include <asm/uaccess.h>
  46 #include <asm/system.h>
  47
  48 #define DS1286_VERSION          "1.0"
  49
  50 /*
  51  *      We sponge a minor off of the misc major. No need slurping
  52  *      up another valuable major dev number for this. If you add
  53  *      an ioctl, make sure you don't conflict with SPARC's RTC
  54  *      ioctls.
  55  */
  56
  57 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(ds1286_wait);
  58
  59 static ssize_t ds1286_read(struct file *file, char *buf,
  60                         size_t count, loff_t *ppos);
  61
  62 static int ds1286_ioctl(struct inode *inode, struct file *file,
  63                         unsigned int cmd, unsigned long arg);
  64
  65 static unsigned int ds1286_poll(struct file *file, poll_table *wait);
  66
  67 static void ds1286_get_alm_time (struct rtc_time *alm_tm);
  68 static void ds1286_get_time(struct rtc_time *rtc_tm);
  69 static int ds1286_set_time(struct rtc_time *rtc_tm);
  70
  71 static inline unsigned char ds1286_is_updating(void);
  72
  73 static DEFINE_SPINLOCK(ds1286_lock);
  74
  75 static int ds1286_read_proc(char *page, char **start, off_t off,
  76                             int count, int *eof, void *data);
  77
  78 /*
  79  *      Bits in rtc_status. (7 bits of room for future expansion)
  80  */
  81
  82 #define RTC_IS_OPEN             0x01    /* means /dev/rtc is in use     */
  83 #define RTC_TIMER_ON            0x02    /* missed irq timer active      */
  84
  85 static unsigned char ds1286_status;     /* bitmapped status byte.       */
  86
  87 static unsigned char days_in_mo[] = {
  88         0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31
  89 };
  90
  91 /*
  92  *      Now all the various file operations that we export.
  93  */
  94
  95 static ssize_t ds1286_read(struct file *file, char *buf,
  96                            size_t count, loff_t *ppos)
  97 {
  98         return -EIO;
  99 }
 100
 101 static int ds1286_ioctl(struct inode *inode, struct file *file,
 102                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
 103 {
 104         struct rtc_time wtime;
 105
 106         switch (cmd) {
 107         case RTC_AIE_OFF:       /* Mask alarm int. enab. bit    */
 108         {
 109                 unsigned long flags;
 110                 unsigned char val;
 111
 112                 if (!capable(CAP_SYS_TIME))
 113                         return -EACCES;
 114
 115                 spin_lock_irqsave(&ds1286_lock, flags);
 116                 val = rtc_read(RTC_CMD);
 117                 val |=  RTC_TDM;
 118                 rtc_write(val, RTC_CMD);
 119                 spin_unlock_irqrestore(&ds1286_lock, flags);
 120
 121                 return 0;
 122         }
 123         case RTC_AIE_ON:        /* Allow alarm interrupts.      */
 124         {
 125                 unsigned long flags;
 126                 unsigned char val;
 127
 128                 if (!capable(CAP_SYS_TIME))
 129                         return -EACCES;
 130
 131                 spin_lock_irqsave(&ds1286_lock, flags);
 132                 val = rtc_read(RTC_CMD);
 133                 val &=  ~RTC_TDM;
 134                 rtc_write(val, RTC_CMD);
 135                 spin_unlock_irqrestore(&ds1286_lock, flags);
 136
 137                 return 0;
 138         }
 139         case RTC_WIE_OFF:       /* Mask watchdog int. enab. bit */
 140         {
 141                 unsigned long flags;
 142                 unsigned char val;
 143
 144                 if (!capable(CAP_SYS_TIME))
 145                         return -EACCES;
 146
 147                 spin_lock_irqsave(&ds1286_lock, flags);
 148                 val = rtc_read(RTC_CMD);
 149                 val |= RTC_WAM;
 150                 rtc_write(val, RTC_CMD);
 151                 spin_unlock_irqrestore(&ds1286_lock, flags);
 152
 153                 return 0;
 154         }
 155         case RTC_WIE_ON:        /* Allow watchdog interrupts.   */
 156         {
 157                 unsigned long flags;
 158                 unsigned char val;
 159
 160                 if (!capable(CAP_SYS_TIME))
 161                         return -EACCES;
 162
 163                 spin_lock_irqsave(&ds1286_lock, flags);
 164                 val = rtc_read(RTC_CMD);
 165                 val &= ~RTC_WAM;
 166                 rtc_write(val, RTC_CMD);
 167                 spin_unlock_irqrestore(&ds1286_lock, flags);
 168
 169                 return 0;
 170         }
 171         case RTC_ALM_READ:      /* Read the present alarm time */
 172         {
 173                 /*
 174                  * This returns a struct rtc_time. Reading >= 0xc0
 175                  * means "don't care" or "match all". Only the tm_hour,
 176                  * tm_min, and tm_sec values are filled in.
 177                  */
 178
 179                 memset(&wtime, 0, sizeof(wtime));
 180                 ds1286_get_alm_time(&wtime);
 181                 break;
 182         }
 183         case RTC_ALM_SET:       /* Store a time into the alarm */
 184         {
 185                 /*
 186                  * This expects a struct rtc_time. Writing 0xff means
 187                  * "don't care" or "match all". Only the tm_hour,
 188                  * tm_min and tm_sec are used.
 189                  */
 190                 unsigned char hrs, min, sec;
 191                 struct rtc_time alm_tm;
 192
 193                 if (!capable(CAP_SYS_TIME))
 194                         return -EACCES;
 195
 196                 if (copy_from_user(&alm_tm, (struct rtc_time*)arg,
 197                                    sizeof(struct rtc_time)))
 198                         return -EFAULT;
 199
 200                 hrs = alm_tm.tm_hour;
 201                 min = alm_tm.tm_min;
 202                 sec = alm_tm.tm_sec;
 203
 204                 if (hrs >= 24)
 205                         hrs = 0xff;
 206
 207                 if (min >= 60)
 208                         min = 0xff;
 209
 210                 if (sec != 0)
 211                         return -EINVAL;
 212
 213                 min = BIN2BCD(min);
 214                 min = BIN2BCD(hrs);
 215
 216                 spin_lock(&ds1286_lock);
 217                 rtc_write(hrs, RTC_HOURS_ALARM);
 218                 rtc_write(min, RTC_MINUTES_ALARM);
 219                 spin_unlock(&ds1286_lock);
 220
 221                 return 0;
 222         }
 223         case RTC_RD_TIME:       /* Read the time/date from RTC  */
 224         {
 225                 memset(&wtime, 0, sizeof(wtime));
 226                 ds1286_get_time(&wtime);
 227                 break;
 228         }
 229         case RTC_SET_TIME:      /* Set the RTC */
 230         {
 231                 struct rtc_time rtc_tm;
 232
 233                 if (!capable(CAP_SYS_TIME))
 234                         return -EACCES;
 235
 236                 if (copy_from_user(&rtc_tm, (struct rtc_time*)arg,
 237                                    sizeof(struct rtc_time)))
 238                         return -EFAULT;
 239
 240                 return ds1286_set_time(&rtc_tm);
 241         }
 242         default:
 243                 return -EINVAL;
 244         }
 245         return copy_to_user((void *)arg, &wtime, sizeof wtime) ? -EFAULT : 0;
 246 }
 247
 248 /*
 249  *      We enforce only one user at a time here with the open/close.
 250  *      Also clear the previous interrupt data on an open, and clean
 251  *      up things on a close.
 252  */
 253
 254 static int ds1286_open(struct inode *inode, struct file *file)
 255 {
 256         lock_kernel();
 257         spin_lock_irq(&ds1286_lock);
 258
 259         if (ds1286_status & RTC_IS_OPEN)
 260                 goto out_busy;
 261
 262         ds1286_status |= RTC_IS_OPEN;
 263
 264         spin_unlock_irq(&ds1286_lock);
 265         unlock_kernel();
 266         return 0;
 267
 268 out_busy:
 269         spin_lock_irq(&ds1286_lock);
 270         unlock_kernel();
 271         return -EBUSY;
 272 }
 273
 274 static int ds1286_release(struct inode *inode, struct file *file)
 275 {
 276         ds1286_status &= ~RTC_IS_OPEN;
 277
 278         return 0;
 279 }
 280
 281 static unsigned int ds1286_poll(struct file *file, poll_table *wait)
 282 {
 283         poll_wait(file, &ds1286_wait, wait);
 284
 285         return 0;
 286 }
 287
 288 /*
 289  *      The various file operations we support.
 290  */
 291
 292 static const struct file_operations ds1286_fops = {
 293         .llseek         = no_llseek,
 294         .read           = ds1286_read,
 295         .poll           = ds1286_poll,
 296         .ioctl          = ds1286_ioctl,
 297         .open           = ds1286_open,
 298         .release        = ds1286_release,
 299 };
 300
 301 static struct miscdevice ds1286_dev=
 302 {
 303         .minor  = RTC_MINOR,
 304         .name   = "rtc",
 305         .fops   = &ds1286_fops,
 306 };
 307
 308 static int __init ds1286_init(void)
 309 {
 310         int err;
 311
 312         printk(KERN_INFO "DS1286 Real Time Clock Driver v%s\n", DS1286_VERSION);
 313
 314         err = misc_register(&ds1286_dev);
 315         if (err)
 316                 goto out;
 317
 318         if (!create_proc_read_entry("driver/rtc", 0, 0, ds1286_read_proc, NULL)) {
 319                 err = -ENOMEM;
 320
 321                 goto out_deregister;
 322         }
 323
 324         return 0;
 325
 326 out_deregister:
 327         misc_deregister(&ds1286_dev);
 328
 329 out:
 330         return err;
 331 }
 332
 333 static void __exit ds1286_exit(void)
 334 {
 335         remove_proc_entry("driver/rtc", NULL);
 336         misc_deregister(&ds1286_dev);
 337 }
 338
 339 static char *days[] = {
 340         "***", "Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"
 341 };
 342
 343 /*
 344  *      Info exported via "/proc/rtc".
 345  */
 346 static int ds1286_proc_output(char *buf)
 347 {
 348         char *p, *s;
 349         struct rtc_time tm;
 350         unsigned char hundredth, month, cmd, amode;
 351
 352         p = buf;
 353
 354         ds1286_get_time(&tm);
 355         hundredth = rtc_read(RTC_HUNDREDTH_SECOND);
 356         BCD_TO_BIN(hundredth);
 357
 358         p += sprintf(p,
 359                      "rtc_time\t: %02d:%02d:%02d.%02d\n"
 360                      "rtc_date\t: %04d-%02d-%02d\n",
 361                      tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec, hundredth,
 362                      tm.tm_year + 1900, tm.tm_mon + 1, tm.tm_mday);
 363
 364         /*
 365          * We implicitly assume 24hr mode here. Alarm values >= 0xc0 will
 366          * match any value for that particular field. Values that are
 367          * greater than a valid time, but less than 0xc0 shouldn't appear.
 368          */
 369         ds1286_get_alm_time(&tm);
 370         p += sprintf(p, "alarm\t\t: %s ", days[tm.tm_wday]);
 371         if (tm.tm_hour <= 24)
 372                 p += sprintf(p, "%02d:", tm.tm_hour);
 373         else
 374                 p += sprintf(p, "**:");
 375
 376         if (tm.tm_min <= 59)
 377                 p += sprintf(p, "%02d\n", tm.tm_min);
 378         else
 379                 p += sprintf(p, "**\n");
 380
 381         month = rtc_read(RTC_MONTH);
 382         p += sprintf(p,
 383                      "oscillator\t: %s\n"
 384                      "square_wave\t: %s\n",
 385                      (month & RTC_EOSC) ? "disabled" : "enabled",
 386                      (month & RTC_ESQW) ? "disabled" : "enabled");
 387
 388         amode = ((rtc_read(RTC_MINUTES_ALARM) & 0x80) >> 5) |
 389                 ((rtc_read(RTC_HOURS_ALARM) & 0x80) >> 6) |
 390                 ((rtc_read(RTC_DAY_ALARM) & 0x80) >> 7);
 391         if (amode == 7)      s = "each minute";
 392         else if (amode == 3) s = "minutes match";
 393         else if (amode == 1) s = "hours and minutes match";
 394         else if (amode == 0) s = "days, hours and minutes match";
 395         else                 s = "invalid";
 396         p += sprintf(p, "alarm_mode\t: %s\n", s);
 397
 398         cmd = rtc_read(RTC_CMD);
 399         p += sprintf(p,
 400                      "alarm_enable\t: %s\n"
 401                      "wdog_alarm\t: %s\n"
 402                      "alarm_mask\t: %s\n"
 403                      "wdog_alarm_mask\t: %s\n"
 404                      "interrupt_mode\t: %s\n"
 405                      "INTB_mode\t: %s_active\n"
 406                      "interrupt_pins\t: %s\n",
 407                      (cmd & RTC_TDF) ? "yes" : "no",
 408                      (cmd & RTC_WAF) ? "yes" : "no",
 409                      (cmd & RTC_TDM) ? "disabled" : "enabled",
 410                      (cmd & RTC_WAM) ? "disabled" : "enabled",
 411                      (cmd & RTC_PU_LVL) ? "pulse" : "level",
 412                      (cmd & RTC_IBH_LO) ? "low" : "high",
 413                      (cmd & RTC_IPSW) ? "unswapped" : "swapped");
 414
 415         return  p - buf;
 416 }
 417
 418 static int ds1286_read_proc(char *page, char **start, off_t off,
 419                          int count, int *eof, void *data)
 420 {
 421         int len = ds1286_proc_output (page);
 422         if (len <= off+count) *eof = 1;
 423         *start = page + off;
 424         len -= off;
 425         if (len>count)
 426                 len = count;
 427         if (len<0)
 428                 len = 0;
 429
 430         return len;
 431 }
 432
 433 /*
 434  * Returns true if a clock update is in progress
 435  */
 436 static inline unsigned char ds1286_is_updating(void)
 437 {
 438         return rtc_read(RTC_CMD) & RTC_TE;
 439 }
 440
 441
 442 static void ds1286_get_time(struct rtc_time *rtc_tm)
 443 {
 444         unsigned char save_control;
 445         unsigned long flags;
 446
 447         /*
 448          * read RTC once any update in progress is done. The update
 449          * can take just over 2ms. We wait 10 to 20ms. There is no need to
 450          * to poll-wait (up to 1s - eeccch) for the falling edge of RTC_UIP.
 451          * If you need to know *exactly* when a second has started, enable
 452          * periodic update complete interrupts, (via ioctl) and then
 453          * immediately read /dev/rtc which will block until you get the IRQ.
 454          * Once the read clears, read the RTC time (again via ioctl). Easy.
 455          */
 456
 457         if (ds1286_is_updating() != 0)
 458                 msleep(20);
 459
 460         /*
 461          * Only the values that we read from the RTC are set. We leave
 462          * tm_wday, tm_yday and tm_isdst untouched. Even though the
 463          * RTC has RTC_DAY_OF_WEEK, we ignore it, as it is only updated
 464          * by the RTC when initially set to a non-zero value.
 465          */
 466         spin_lock_irqsave(&ds1286_lock, flags);
 467         save_control = rtc_read(RTC_CMD);
 468         rtc_write((save_control|RTC_TE), RTC_CMD);
 469
 470         rtc_tm->tm_sec = rtc_read(RTC_SECONDS);
 471         rtc_tm->tm_min = rtc_read(RTC_MINUTES);
 472         rtc_tm->tm_hour = rtc_read(RTC_HOURS) & 0x3f;
 473         rtc_tm->tm_mday = rtc_read(RTC_DATE);
 474         rtc_tm->tm_mon = rtc_read(RTC_MONTH) & 0x1f;
 475         rtc_tm->tm_year = rtc_read(RTC_YEAR);
 476
 477         rtc_write(save_control, RTC_CMD);
 478         spin_unlock_irqrestore(&ds1286_lock, flags);
 479
 480         BCD_TO_BIN(rtc_tm->tm_sec);
 481         BCD_TO_BIN(rtc_tm->tm_min);
 482         BCD_TO_BIN(rtc_tm->tm_hour);
 483         BCD_TO_BIN(rtc_tm->tm_mday);
 484         BCD_TO_BIN(rtc_tm->tm_mon);
 485         BCD_TO_BIN(rtc_tm->tm_year);
 486
 487         /*
 488          * Account for differences between how the RTC uses the values
 489          * and how they are defined in a struct rtc_time;
 490          */
 491         if (rtc_tm->tm_year < 45)
 492                 rtc_tm->tm_year += 30;
 493         if ((rtc_tm->tm_year += 40) < 70)
 494                 rtc_tm->tm_year += 100;
 495
 496         rtc_tm->tm_mon--;
 497 }
 498
 499 static int ds1286_set_time(struct rtc_time *rtc_tm)
 500 {
 501         unsigned char mon, day, hrs, min, sec, leap_yr;
 502         unsigned char save_control;
 503         unsigned int yrs;
 504         unsigned long flags;
 505
 506
 507         yrs = rtc_tm->tm_year + 1900;
 508         mon = rtc_tm->tm_mon + 1;   /* tm_mon starts at zero */
 509         day = rtc_tm->tm_mday;
 510         hrs = rtc_tm->tm_hour;
 511         min = rtc_tm->tm_min;
 512         sec = rtc_tm->tm_sec;
 513
 514         if (yrs < 1970)
 515                 return -EINVAL;
 516
 517         leap_yr = ((!(yrs % 4) && (yrs % 100)) || !(yrs % 400));
 518
 519         if ((mon > 12) || (day == 0))
 520                 return -EINVAL;
 521
 522         if (day > (days_in_mo[mon] + ((mon == 2) && leap_yr)))
 523                 return -EINVAL;
 524
 525         if ((hrs >= 24) || (min >= 60) || (sec >= 60))
 526                 return -EINVAL;
 527
 528         if ((yrs -= 1940) > 255)    /* They are unsigned */
 529                 return -EINVAL;
 530
 531         if (yrs >= 100)
 532                 yrs -= 100;
 533
 534         BIN_TO_BCD(sec);
 535         BIN_TO_BCD(min);
 536         BIN_TO_BCD(hrs);
 537         BIN_TO_BCD(day);
 538         BIN_TO_BCD(mon);
 539         BIN_TO_BCD(yrs);
 540
 541         spin_lock_irqsave(&ds1286_lock, flags);
 542         save_control = rtc_read(RTC_CMD);
 543         rtc_write((save_control|RTC_TE), RTC_CMD);
 544
 545         rtc_write(yrs, RTC_YEAR);
 546         rtc_write(mon, RTC_MONTH);
 547         rtc_write(day, RTC_DATE);
 548         rtc_write(hrs, RTC_HOURS);
 549         rtc_write(min, RTC_MINUTES);
 550         rtc_write(sec, RTC_SECONDS);
 551         rtc_write(0, RTC_HUNDREDTH_SECOND);
 552
 553         rtc_write(save_control, RTC_CMD);
 554         spin_unlock_irqrestore(&ds1286_lock, flags);
 555
 556         return 0;
 557 }
 558
 559 static void ds1286_get_alm_time(struct rtc_time *alm_tm)
 560 {
 561         unsigned char cmd;
 562         unsigned long flags;
 563
 564         /*
 565          * Only the values that we read from the RTC are set. That
 566          * means only tm_wday, tm_hour, tm_min.
 567          */
 568         spin_lock_irqsave(&ds1286_lock, flags);
 569         alm_tm->tm_min = rtc_read(RTC_MINUTES_ALARM) & 0x7f;
 570         alm_tm->tm_hour = rtc_read(RTC_HOURS_ALARM)  & 0x1f;
 571         alm_tm->tm_wday = rtc_read(RTC_DAY_ALARM)    & 0x07;
 572         cmd = rtc_read(RTC_CMD);
 573         spin_unlock_irqrestore(&ds1286_lock, flags);
 574
 575         BCD_TO_BIN(alm_tm->tm_min);
 576         BCD_TO_BIN(alm_tm->tm_hour);
 577         alm_tm->tm_sec = 0;
 578 }
 579
 580 module_init(ds1286_init);
 581 module_exit(ds1286_exit);
 582
 583 MODULE_AUTHOR("Ralf Baechle");
 584 MODULE_LICENSE("GPL");
 585 MODULE_ALIAS_MISCDEV(RTC_MINOR);