测定Linux内核100ms的时钟滴答数

在《Linux设备驱动程序》(第3版)中使用了以下代码实现了一种简单的、对精度要求不高的延时：
    while ( time_before( jiffies, j1 ) )
       cpu_relax();
    该程序主要利用Linux系统使用jiffies计数器记录时钟滴答数，给j1赋值将要延迟终止的jiffies值，若当前jiffies值到达j1时，则程序将退出循环，继续执行后续代码。但j1值设定为多少呢？书中未介绍。延迟一般习惯以时间为单位，如休眠多少秒或毫秒。而对不同的linux系统和不同的计算机硬件，时钟滴答的时间间隔是不一样的。本文编写了一个驱动，用于测定100ms的时钟滴答数。若测定出该值，要延迟多少时间，就很方便转换的需要延迟的时钟滴答数了。

// sumjiffies.c
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h> // printk()
#include <linux/sched.h> // jiffies, HZ
#include <linux/delay.h> // mdelay()

#define REPEAT_TIMES 10

static int __init sumjiffies_init(void)
{
   unsigned long start_jiffies, stop_jiffies, sum_jiffies;
   int i;
   printk( KERN_ALERT "sumjiffies load .../n" );
   sum_jiffies = 0;
   for ( i=0; i<REPEAT_TIMES; i++ )
   {
       start_jiffies = jiffies;
       mdelay(100);
       stop_jiffies = jiffies;
       sum_jiffies += (long)stop_jiffies - (long)start_jiffies;
       printk( KERN_ALERT "[%d] stop_jiffies - start_jiffies = %ld - %ld = %ld/n",
                            i, stop_jiffies, start_jiffies, (long)stop_jiffies - (long)start_jiffies );
   }
   printk( KERN_ALERT "average jiffies of 100ms: %ld/n", sum_jiffies / REPEAT_TIMES );
   return 0;
}

static void __exit sumjiffies_exit(void)
{
printk( KERN_ALERT "Goodbye/n" );
}

module_init( sumjiffies_init );
module_exit( sumjiffies_exit );

MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
MODULE_AUTHOR("ThinkerABC");

以下是对上述程序sumjiffies.c在linux kernel 2.4环境下编译和运行结果。

[root@a ~]# gcc -O2 -Wall -DMODULE -D__KERNEL__ -I /usr/src/linux/include/ -c sumjiffies.c
[root@a ~]# insmod sumjiffies.o
[root@a ~]# lsmod sumjiffies
Module Size Used by Not tainted
sumjiffies 576 0 (unused)
[root@a ~]# rmmod sumjiffies
[root@a ~]# dmesg
sumjiffies load ...
[0] stop_jiffies - start_jiffies = 69624 - 69573 = 51
[1] stop_jiffies - start_jiffies = 69674 - 69624 = 50
[2] stop_jiffies - start_jiffies = 69725 - 69674 = 51
[3] stop_jiffies - start_jiffies = 69776 - 69725 = 51
[4] stop_jiffies - start_jiffies = 69827 - 69776 = 51
[5] stop_jiffies - start_jiffies = 69878 - 69827 = 51
[6] stop_jiffies - start_jiffies = 69928 - 69878 = 50
[7] stop_jiffies - start_jiffies = 69979 - 69928 = 51
[8] stop_jiffies - start_jiffies = 70030 - 69979 = 51
[9] stop_jiffies - start_jiffies = 70081 - 70030 = 51
average jiffies of 100ms: 50
Goodbye
[root@a ~]#

从以上运行结果中可知在我的实验机中，100ms的平均时钟滴答数为50。

如果要使我的实验机上运行的Linux模块中延迟约1秒，这只需使用以下代码即可：
    j1 = jiffies + 500;
    while ( time_before( jiffies, j1 ) )
       cpu_relax();

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