C语言获取CPU核心温度

获取Intel CPU 信息和温度

CPU信息可以通过cpuid指令获取，在用户空间可以通过内嵌汇编代码实现，代码如下：

struct cpuid_res {
	uint32_t eax;
	uint32_t ebx;
	uint32_t ecx;
	uint32_t edx;
};
static inline struct cpuid_res cpuid(int op)
{
	struct cpuid_res result;
	asm volatile(
		"mov %%ebx, %%edi;"
		"cpuid;"
		"mov %%ebx, %%esi;"
		"mov %%edi, %%ebx;"
		: "=a" (result.eax),
		  "=S" (result.ebx),
		  "=c" (result.ecx),
		  "=d" (result.edx)
		: "0" (op)
		: "edi");
	return result;
}

获取CPU厂家名称

以eax=0 执行 cpuid，eax为0表示读取vendor id，一共12字节，依次在ebx、edx、ecx

result = cpuid(0);
vendor_name[0] = (result.ebx >> 0) & 0xff;
vendor_name[1] = (result.ebx >> 8) & 0xff;
...
vendor_name[11] = (result.ecx >> 24) & 0xff;

获取CPU型号

用cpuid指令，eax传入分别0x80000002/0x80000003/0x80000004，读取cpu型号，每个4个寄存器，每个寄存器4字节，一共48字节

struct cpuid_res res;
char processor_name[49];
unsigned int *cpu_type = (unsigned int *)processor_name;
for (int i = 0; i < 3; i++) {
		res = cpuid(0x80000002 + i);
		cpu_type[i * 4 + 0] = res.eax;
		cpu_type[i * 4 + 1] = res.ebx;
		cpu_type[i * 4 + 2] = res.ecx;
		cpu_type[i * 4 + 3] = res.edx;
	}

获取CPU温度

Intel和AMD的CPU中都有温度传感器（DTS），每个核心都有一个，温度就是由此获取来的。Intel对CPU温度的处理，设置了一个最高温度Tjunction，从MSR中读取的数据为与最高温度的温差Delta，并非实际温度，实际温度为Tjunction-Delta。

检查CPU是否支持DTS

1. 先以eax=0 执行 cpuid 检测 eax 支持的最大命令数，如果小于6就肯定不支持DTS
   int level = cpuid(0).eax;
2. 以eax=6 执行 cpuid, 然后测试 eax 第一位是否为1，如果为1表示CPU支持DTS
   int val = cpuid(6).eax;
char dts = (val>>0)&0x01;

读取DTS

要获取cpu的温度可以通过汇编指令来读取。但linux环境下，msr指令必须要在内核层才能调用，这里我在驱动中中实现ioctl接口，然后返回数据给用户层

uint32_t lo, hi;
asm volatile(
	"rdmsr"
	: "=a" (lo), "=d" (hi)
	: "c" (op)
	);

Tjunction：当核心温度达到了阀值，会通过降频、降压、风扇调节等形式调节温度
以 ecx=0x1A2 执行 rdmsr 指令，通过0x1A2来读取MSR的[16-22]位得到Tjunction
u64 __val = __rdmsr(0x1A2);//

Delta：我们从MSR读到的温度是距离Tjunction的温差，而不是实际温度
以 ecx=0x19C 执行 rdmsr 指令，通过0x19C来读取MSR的[16-22]位得到Delta
u64 __val2 = __rdmsr(0x19C);

当前cpu温度 = Tjunction – Delta
核心代码如下：

u64 __val = __rdmsr(0x1A2);
printk("__val is %016llx\n",__val);
u64 __val2 = __rdmsr(0x19C);
printk("__val2 is %016llx\n",__val2);

u8 tjunction,delta,coretemp;
tjunction = (__val>>16)&0x7f;
delta = (__val2>>16)&0x7f;
coretemp = tjunction - delta;
printk("tjunction is %.1d°C ;delta is %.1d°C;core temp is %.1d°C\n", tjunction, delta, coretemp);

char buf_temp[30] = "CPU温度:";
char core_temp[4];
sprintf(core_temp, "%d", coretemp);
strcat(buf_temp,core_temp);
copy_to_user((char __user *)arg, buf_temp, strlen(buf_temp));

测试结果：

通过对比sensors，这里获取的是CPU Core 1的温度，Core 0的温度可以通过多线程绑定核心运行来获得到

代码地址：https://github.com/huchanghui123/my_cdev/blob/master/my_dev.c