linux源码分析之节拍率 -- param.h

系统定时器频率是通过静态预处理定义的，在系统启动时按照 HZ 值对硬件进行设置。体系结构不同，HZ的值也不同。对于某些体系结构，甚至是机器不同，HZ的值也会不同。

内核在 <asm/param.h> 中定义了 HZ 的值。我们接下来就来比较一下具体源码：

1、arm 体系结构（文件路径：/arm/include/asm/param.h)

#ifndef __ASM_PARAM_H
#define __ASM_PARAM_H

#ifdef __KERNEL__
# define HZ             CONFIG_HZ       /* Internal kernel timer frequency */
# define USER_HZ        100             /* User interfaces are in "ticks" */
# define CLOCKS_PER_SEC (USER_HZ)       /* like times() */
#else
# define HZ             100
#endif

#define EXEC_PAGESIZE   4096

#ifndef NOGROUP
#define NOGROUP         (-1)
#endif

/* max length of hostname */
#define MAXHOSTNAMELEN  64

#endif

可以看到，在 arm 体系结构中，系统定时器频率默认值为100，即时间中断的频率就是100 HZ。

2、x86体系结构（文件路径： /x86/include/asm/param.h）

#include <asm-generic/param.h>

文件路径：/include/asm-generic/param.h

#ifndef __ASM_GENERIC_PARAM_H
#define __ASM_GENERIC_PARAM_H

#ifndef HZ
#define HZ 100
#endif

#ifndef EXEC_PAGESIZE
#define EXEC_PAGESIZE   4096
#endif

#ifndef NOGROUP
#define NOGROUP         (-1)
#endif

#define MAXHOSTNAMELEN  64      /* max length of hostname */

#endif /* __ASM_GENERIC_PARAM_H */

可以看到，在x86体系结构中，系统定时器频率默认值为100，即时间中断的频率就是100 HZ。

3、alpha （文件路径：/alpha/include/asm/param.h）

#ifndef _ASM_ALPHA_PARAM_H
#define _ASM_ALPHA_PARAM_H

#ifdef __KERNEL__
#define HZ              CONFIG_HZ
#define USER_HZ         HZ
#else
#define HZ              1024
#endif

#define EXEC_PAGESIZE   8192

#ifndef NOGROUP
#define NOGROUP         (-1)
#endif

#define MAXHOSTNAMELEN  64      /* max length of hostname */

#ifdef __KERNEL__
# define CLOCKS_PER_SEC HZ      /* frequency at which times() counts */
#endif

#endif /* _ASM_ALPHA_PARAM_H */

可以看到， alpha 机型的节拍率为1024.

总结：

对比以上三种不同体系结构，发现体系结构不同，HZ的值会有所改变。节拍率越高，不但能够提高时间驱动的准确性，而且提高了时间驱动事件的解析度；但是这也意味着中断处理程序占用的处理器时间越多，系统的负担越重。

另外，HZ 的值不是固定不变的，大多数体系结构的节拍率是可调的。当编译内核时设置了 CONFIG_HZ 选项，系统不是每隔固定的时间间隔触发时钟中断，而是根据这个选项动态调度时钟中断。对于无节拍的系统，在空闲期间不会被不必要的时间中断打断，这样做有利于减少系统开销，即节省能耗，达到省电的效果。