Linux应用层系统时间写入RTC时钟的方法

Linux内核版本：linux-3.0.35
开发板：i.MX6S MY-IMX6-EK200
系统：Ubuntu12
    前言：之前写过一篇关于如何通过应用层程序读取系统时间的blog，今天再写一篇如何写入并保存RTC时钟的blog吧。
    一、写入时间
    1、预备知识：
    a、mktime
    头文件：#include <time.h>
    函数：time_t mktime(struct tm *timeptr)
    函数说明：mktime()用来将timeptr所指的tm结构体数据换成从公元1970年1月1日0时0分0 秒算起至今的本地时间所经过的秒数。
    返回值：返回经过的秒数。当发生错误的时候，返回-1。
    b、settimeofday
    头文件：#include <sys/time.h>
                  #include <unistd.h>
    函数：int settimeofday(const struct timeval *tv,const struct timezone *tz)
    函数说明：settimeofday()会把目前时间设成由tv所指的结构体信息，当地时区信息则设成tz所指的结构体。
    返回值：只有root权限才能使用此函数修改时间。成功则返回0，失败返回-1，错误代码存于errno。
    2、实践：
    通过mktime和settimeofday配合使用，即可完成时间的写入。
    3、代码如下：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <bits/types.h>
#include <linux/rtc.h>

struct my_timeval
{
    __time_t tv_sec;
    __suseconds_t tv_usec;
};

/*************************************************
*函数名       :    System_SetTime
*功能         :    写入系统时间
*使用方法      :    char* dt = "2016-04-15 21:00:00";
                   System_SetTime(dt);
**************************************************/
int System_SetTime(char* dt)
{
    struct rtc_time tm;
    struct tm _tm;
    struct my_timeval tv;
    time_t timep;

    sscanf(dt,"%d-%d-%d %d:%d:%d",&tm.tm_year,&tm.tm_mon,&tm.tm_mday,&tm.tm_hour,&tm.tm_min,&tm.tm_sec);
    _tm.tm_sec = tm.tm_sec;
    _tm.tm_min = tm.tm_min;
    _tm.tm_hour = tm.tm_hour;
    _tm.tm_mday = tm.tm_mday;
    _tm.tm_mon = tm.tm_mon - 1;
    _tm.tm_year = tm.tm_year - 1900;

    timep = mktime(&_tm);                               
    tv.tv_sec = timep;
    tv.tv_usec = 0;
    if(settimeofday(&tv, (struct timezone *) 0) < 0)
    {
        printf("Set system datetime error!\n");
        return -1;
    }   
    return 0;
}

void main(void)
{
    char *dt = "2016-4-15 21:00:00";
    System_SetTime(dt);
}

    4、测试结果：

    二、保存时间
    从上面的测试结果可以看出，可以正常写入系统时间了。我起初也以为这样就可以了，但是我发现，这样是不行的。因为一旦我重新启动开发板，系统时间又会回复到原来的时间。想想也是，我们只是写入了系统时间，没有将系统时间同步到硬件时间，这样系统每次重启读取的硬件时间是没有改变的，启动后得到的系统时间CST = UTC + 8，还是换来的系统时间。那怎样将我们设置的系统时间同步到硬件时间呢？我们知道在终端里，可以通过hwclock –systohc将系统时间同步到硬件时间上去，在应用层怎么实现呢？我不知道有没有其他好的解决办法，我想出来的办法就是在应用层创建子进程，在子进程里调用脚本文件，脚本里的指令就是hwclock –systohc。这样就完成了同步。当然如果有更简单和更合适的方法，欢迎指导、交流。说了这么多，言归正传。
    1、预备知识：
    a、fork创建子进程，代码如下：

/**************************
*功能:创建子进程fork()测试
*时间:2016-4-15
*作者:Jack Cui
***************************/
#include <unistd.h>
#include <stdio.h> 
int main (void) 
{ 
    pid_t fpid;                 //fpid表示fork函数返回的值
    int count=0;
    fpid=fork(); 
    if (fpid < 0)               //创建子进程失败
        printf("error\n"); 
    else if (fpid == 0) {
        printf("I am the child process,my process id is %d\n",getpid()); 
        count++;
    }
    else {
        printf("I am the parent process,my process id is %d\n",getpid()); 
        count++;
    }
    printf("count = %d\n",count);
    return 0;
}

    b、fork测试程序结果显示：

    c、execve()应用层调用脚本文件：
    头文件：#include <unistd.h>
    函数：int execve(const char * filename, char * const argv[], char * const envp[]);
    函数说明： execve()用来执行参数filename 字符串所代表的文件路径, 第二个参数系利用数组指针来传递给执行文件, 最后一个参数则为传递给执行文件的新环境变量数组。
    返回值：如果执行成功则函数不会返回, 执行失败则直接返回-1, 失败原因存于errno 中。
    d、execve()测试代码：

/**************************
*功能:测试execve
*时间:2016-4-15
*作者:Jack Cui
***************************/

#include <stdio.h>         //perror
#include <stdlib.h>        //EXIT_SUCCESS EXIT_FAILURE
#include <unistd.h>        //execve

void main(void)
{
    char * args[] = {"/home/nfsroot/hwclock.sh", NULL};
    if(-1 == (execve("/home/nfsroot/hwclock.sh",args,NULL)))
    {
        perror("execve");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

    e、脚本内容：

    f、execve测试结果：

    可以看出execve使用正常，我们将脚本内容改为hwclock –systohc就可以实现将系统时间同步到硬件时间了。
    三、整体代码如下：

/******************************************
*功能:Linux应用层系统时间写入RTC时钟的方法
*时间:2016-4-15
*作者:Jack Cui
*******************************************/

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <bits/types.h>
#include <linux/rtc.h>

struct my_timeval
{
    __time_t tv_sec;
    __suseconds_t tv_usec;
};

/*************************************************
*函数名        :   System_SetTime
*功能         :   写入系统时间
*使用方法   :   char* dt = "2016-04-15 21:00:00";
                System_SetTime(dt);
**************************************************/
int System_SetTime(char* dt)
{
    struct rtc_time tm;
    struct tm _tm;
    struct my_timeval tv;
    time_t timep;

    sscanf(dt,"%d-%d-%d %d:%d:%d",&tm.tm_year,&tm.tm_mon,&tm.tm_mday,&tm.tm_hour,&tm.tm_min,&tm.tm_sec);
    _tm.tm_sec = tm.tm_sec;
    _tm.tm_min = tm.tm_min;
    _tm.tm_hour = tm.tm_hour;
    _tm.tm_mday = tm.tm_mday;
    _tm.tm_mon = tm.tm_mon - 1;
    _tm.tm_year = tm.tm_year - 1900;

    timep = mktime(&_tm);                               
    tv.tv_sec = timep;
    tv.tv_usec = 0;
    if(settimeofday(&tv, (struct timezone *) 0) < 0)
    {
        printf("Set system datetime error!\n");
        return -1;
    }   
    return 0;
}

void main(void)
{
    char *dt = "2016-4-15 21:00:00";
    pid_t fpid;                 //fpid表示fork函数返回的值
    fpid=fork(); 
    if (fpid < 0)               //创建子进程失败
        printf("error\n"); 
    else if (fpid == 0) 
    {
        char * args[] = {"/home/nfsroot/hwclock.sh", NULL};
        if(-1 == (execve("/home/nfsroot/hwclock.sh",args,NULL)))
        {
            perror("execve");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }
    else
    {
        System_SetTime(dt);
    }
    return 0;
}

    四、最终结果显示：
    1、脚本内容：

    2、测试结果：

    这样我们重新启动开发板，系统时间不会变，设置成功~！