Linux内核模块中规避浮点运算实现时间计算的解决办法

问题背景 #

需要在Linux内核模块中计算从加载到卸载的流逝秒数，尝试通过jiffies和HZ实现，但因内核禁用浮点运算编译报错。原代码如下：

#include <linux/jiffies.h>
unsigned long int first_jiff;

int start_init(void){
    first_jiff = jiffies;
    printk(KERN_INFO "loading kernel module\n");
    return 0;
}

void exit_init(void){
   float elapsed_seconds;
   // 计算初始jiffies与当前值的差值
   first_jiff = jiffies - first_jiff;

   elapsed_seconds = (float)(first_jiff / HZ);
   printk(KERN_INFO "elapsed_time:%f", elapsed_seconds);
}
module_init(start_init);
module_exit(exit_init);

编译时触发错误：

/include/linux/printk.h:464:44: error: SSE register return with SSE disabled

解决办法 #

内核环境严格禁止浮点类型（float/double）及相关运算，可通过整数运算模拟小数输出实现需求，全程规避浮点操作：

修正后代码 #

#include <linux/jiffies.h>
#include <linux/kernel.h>

unsigned long int first_jiff;

int start_init(void){
    first_jiff = jiffies;
    printk(KERN_INFO "loading kernel module\n");
    return 0;
}

void exit_init(void){
    unsigned long int jiff_diff = jiffies - first_jiff;
    unsigned int full_seconds = jiff_diff / HZ;
    unsigned int remaining_jiff = jiff_diff % HZ;
    // 用整数乘法将剩余jiffies转换为三位小数的整数形式
    unsigned int decimal_part = (remaining_jiff * 1000) / HZ;

    printk(KERN_INFO "elapsed_time: %u.%03u seconds\n", full_seconds, decimal_part);
}
module_init(start_init);
module_exit(exit_init);

核心逻辑说明 #

1. 用独立变量jiff_diff存储jiffies差值，避免污染初始值first_jiff
2. 通过整数除法jiff_diff / HZ得到完整的秒数
3. 用取模运算jiff_diff % HZ得到剩余的jiffies数
4. 将剩余jiffies乘以1000（对应保留三位小数）再除以HZ，得到小数部分的整数表示，最后通过%03u格式化补零，模拟小数输出效果

内容的提问来源于stack exchange，提问作者th3plus