tools/power/x86/turbostat/turbostat.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * turbostat -- show CPU frequency and C-state residency
   4  * on modern Intel and AMD processors.
   5  *
   6  * Copyright (c) 2021 Intel Corporation.
   7  * Len Brown <len.brown@intel.com>
   8  */
   9
  10 #define _GNU_SOURCE
  11 #include MSRHEADER
  12 #include INTEL_FAMILY_HEADER
  13 #include <stdarg.h>
  14 #include <stdio.h>
  15 #include <err.h>
  16 #include <unistd.h>
  17 #include <sys/types.h>
  18 #include <sys/wait.h>
  19 #include <sys/stat.h>
  20 #include <sys/select.h>
  21 #include <sys/resource.h>
  22 #include <fcntl.h>
  23 #include <signal.h>
  24 #include <sys/time.h>
  25 #include <stdlib.h>
  26 #include <getopt.h>
  27 #include <dirent.h>
  28 #include <string.h>
  29 #include <ctype.h>
  30 #include <sched.h>
  31 #include <time.h>
  32 #include <cpuid.h>
  33 #include <sys/capability.h>
  34 #include <errno.h>
  35 #include <math.h>
  36 #include <linux/perf_event.h>
  37 #include <asm/unistd.h>
  38 #include <stdbool.h>
  39
  40 char *proc_stat = "/proc/stat";
  41 FILE *outf;
  42 int *fd_percpu;
  43 int *fd_instr_count_percpu;
  44 struct timeval interval_tv = { 5, 0 };
  45 struct timespec interval_ts = { 5, 0 };
  46
  47 /* Save original CPU model */
  48 unsigned int model_orig;
  49
  50 unsigned int num_iterations;
  51 unsigned int debug;
  52 unsigned int quiet;
  53 unsigned int shown;
  54 unsigned int sums_need_wide_columns;
  55 unsigned int rapl_joules;
  56 unsigned int summary_only;
  57 unsigned int list_header_only;
  58 unsigned int dump_only;
  59 unsigned int do_snb_cstates;
  60 unsigned int do_knl_cstates;
  61 unsigned int do_slm_cstates;
  62 unsigned int use_c1_residency_msr;
  63 unsigned int has_aperf;
  64 unsigned int has_epb;
  65 unsigned int do_irtl_snb;
  66 unsigned int do_irtl_hsw;
  67 unsigned int units = 1000000;   /* MHz etc */
  68 unsigned int genuine_intel;
  69 unsigned int authentic_amd;
  70 unsigned int hygon_genuine;
  71 unsigned int max_level, max_extended_level;
  72 unsigned int has_invariant_tsc;
  73 unsigned int do_nhm_platform_info;
  74 unsigned int no_MSR_MISC_PWR_MGMT;
  75 unsigned int aperf_mperf_multiplier = 1;
  76 double bclk;
  77 double base_hz;
  78 unsigned int has_base_hz;
  79 double tsc_tweak = 1.0;
  80 unsigned int show_pkg_only;
  81 unsigned int show_core_only;
  82 char *output_buffer, *outp;
  83 unsigned int do_rapl;
  84 unsigned int do_dts;
  85 unsigned int do_ptm;
  86 unsigned int do_ipc;
  87 unsigned long long gfx_cur_rc6_ms;
  88 unsigned long long cpuidle_cur_cpu_lpi_us;
  89 unsigned long long cpuidle_cur_sys_lpi_us;
  90 unsigned int gfx_cur_mhz;
  91 unsigned int gfx_act_mhz;
  92 unsigned int tj_max;
  93 unsigned int tj_max_override;
  94 int tcc_offset_bits;
  95 double rapl_power_units, rapl_time_units;
  96 double rapl_dram_energy_units, rapl_energy_units;
  97 double rapl_joule_counter_range;
  98 unsigned int do_core_perf_limit_reasons;
  99 unsigned int has_automatic_cstate_conversion;
 100 unsigned int dis_cstate_prewake;
 101 unsigned int do_gfx_perf_limit_reasons;
 102 unsigned int do_ring_perf_limit_reasons;
 103 unsigned int crystal_hz;
 104 unsigned long long tsc_hz;
 105 int base_cpu;
 106 double discover_bclk(unsigned int family, unsigned int model);
 107 unsigned int has_hwp;           /* IA32_PM_ENABLE, IA32_HWP_CAPABILITIES */
 108                         /* IA32_HWP_REQUEST, IA32_HWP_STATUS */
 109 unsigned int has_hwp_notify;    /* IA32_HWP_INTERRUPT */
 110 unsigned int has_hwp_activity_window;   /* IA32_HWP_REQUEST[bits 41:32] */
 111 unsigned int has_hwp_epp;       /* IA32_HWP_REQUEST[bits 31:24] */
 112 unsigned int has_hwp_pkg;       /* IA32_HWP_REQUEST_PKG */
 113 unsigned int has_misc_feature_control;
 114 unsigned int first_counter_read = 1;
 115 int ignore_stdin;
 116
 117 #define RAPL_PKG                (1 << 0)
 118                                         /* 0x610 MSR_PKG_POWER_LIMIT */
 119                                         /* 0x611 MSR_PKG_ENERGY_STATUS */
 120 #define RAPL_PKG_PERF_STATUS    (1 << 1)
 121                                         /* 0x613 MSR_PKG_PERF_STATUS */
 122 #define RAPL_PKG_POWER_INFO     (1 << 2)
 123                                         /* 0x614 MSR_PKG_POWER_INFO */
 124
 125 #define RAPL_DRAM               (1 << 3)
 126                                         /* 0x618 MSR_DRAM_POWER_LIMIT */
 127                                         /* 0x619 MSR_DRAM_ENERGY_STATUS */
 128 #define RAPL_DRAM_PERF_STATUS   (1 << 4)
 129                                         /* 0x61b MSR_DRAM_PERF_STATUS */
 130 #define RAPL_DRAM_POWER_INFO    (1 << 5)
 131                                         /* 0x61c MSR_DRAM_POWER_INFO */
 132
 133 #define RAPL_CORES_POWER_LIMIT  (1 << 6)
 134                                         /* 0x638 MSR_PP0_POWER_LIMIT */
 135 #define RAPL_CORE_POLICY        (1 << 7)
 136                                         /* 0x63a MSR_PP0_POLICY */
 137
 138 #define RAPL_GFX                (1 << 8)
 139                                         /* 0x640 MSR_PP1_POWER_LIMIT */
 140                                         /* 0x641 MSR_PP1_ENERGY_STATUS */
 141                                         /* 0x642 MSR_PP1_POLICY */
 142
 143 #define RAPL_CORES_ENERGY_STATUS        (1 << 9)
 144                                         /* 0x639 MSR_PP0_ENERGY_STATUS */
 145 #define RAPL_PER_CORE_ENERGY    (1 << 10)
 146                                         /* Indicates cores energy collection is per-core,
 147                                          * not per-package. */
 148 #define RAPL_AMD_F17H           (1 << 11)
 149                                         /* 0xc0010299 MSR_RAPL_PWR_UNIT */
 150                                         /* 0xc001029a MSR_CORE_ENERGY_STAT */
 151                                         /* 0xc001029b MSR_PKG_ENERGY_STAT */
 152 #define RAPL_CORES (RAPL_CORES_ENERGY_STATUS | RAPL_CORES_POWER_LIMIT)
 153 #define TJMAX_DEFAULT   100
 154
 155 /* MSRs that are not yet in the kernel-provided header. */
 156 #define MSR_RAPL_PWR_UNIT       0xc0010299
 157 #define MSR_CORE_ENERGY_STAT    0xc001029a
 158 #define MSR_PKG_ENERGY_STAT     0xc001029b
 159
 160 #define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
 161
 162 /*
 163  * buffer size used by sscanf() for added column names
 164  * Usually truncated to 7 characters, but also handles 18 columns for raw 64-bit counters
 165  */
 166 #define NAME_BYTES 20
 167 #define PATH_BYTES 128
 168
 169 int backwards_count;
 170 char *progname;
 171
 172 #define CPU_SUBSET_MAXCPUS      1024    /* need to use before probe... */
 173 cpu_set_t *cpu_present_set, *cpu_affinity_set, *cpu_subset;
 174 size_t cpu_present_setsize, cpu_affinity_setsize, cpu_subset_size;
 175 #define MAX_ADDED_COUNTERS 8
 176 #define MAX_ADDED_THREAD_COUNTERS 24
 177 #define BITMASK_SIZE 32
 178
 179 struct thread_data {
 180         struct timeval tv_begin;
 181         struct timeval tv_end;
 182         struct timeval tv_delta;
 183         unsigned long long tsc;
 184         unsigned long long aperf;
 185         unsigned long long mperf;
 186         unsigned long long c1;
 187         unsigned long long instr_count;
 188         unsigned long long irq_count;
 189         unsigned int smi_count;
 190         unsigned int cpu_id;
 191         unsigned int apic_id;
 192         unsigned int x2apic_id;
 193         unsigned int flags;
 194         bool is_atom;
 195 #define CPU_IS_FIRST_THREAD_IN_CORE     0x2
 196 #define CPU_IS_FIRST_CORE_IN_PACKAGE    0x4
 197         unsigned long long counter[MAX_ADDED_THREAD_COUNTERS];
 198 } *thread_even, *thread_odd;
 199
 200 struct core_data {
 201         unsigned long long c3;
 202         unsigned long long c6;
 203         unsigned long long c7;
 204         unsigned long long mc6_us;      /* duplicate as per-core for now, even though per module */
 205         unsigned int core_temp_c;
 206         unsigned int core_energy;       /* MSR_CORE_ENERGY_STAT */
 207         unsigned int core_id;
 208         unsigned long long counter[MAX_ADDED_COUNTERS];
 209 } *core_even, *core_odd;
 210
 211 struct pkg_data {
 212         unsigned long long pc2;
 213         unsigned long long pc3;
 214         unsigned long long pc6;
 215         unsigned long long pc7;
 216         unsigned long long pc8;
 217         unsigned long long pc9;
 218         unsigned long long pc10;
 219         unsigned long long cpu_lpi;
 220         unsigned long long sys_lpi;
 221         unsigned long long pkg_wtd_core_c0;
 222         unsigned long long pkg_any_core_c0;
 223         unsigned long long pkg_any_gfxe_c0;
 224         unsigned long long pkg_both_core_gfxe_c0;
 225         long long gfx_rc6_ms;
 226         unsigned int gfx_mhz;
 227         unsigned int gfx_act_mhz;
 228         unsigned int package_id;
 229         unsigned long long energy_pkg;  /* MSR_PKG_ENERGY_STATUS */
 230         unsigned long long energy_dram; /* MSR_DRAM_ENERGY_STATUS */
 231         unsigned long long energy_cores;        /* MSR_PP0_ENERGY_STATUS */
 232         unsigned long long energy_gfx;  /* MSR_PP1_ENERGY_STATUS */
 233         unsigned long long rapl_pkg_perf_status;        /* MSR_PKG_PERF_STATUS */
 234         unsigned long long rapl_dram_perf_status;       /* MSR_DRAM_PERF_STATUS */
 235         unsigned int pkg_temp_c;
 236         unsigned long long counter[MAX_ADDED_COUNTERS];
 237 } *package_even, *package_odd;
 238
 239 #define ODD_COUNTERS thread_odd, core_odd, package_odd
 240 #define EVEN_COUNTERS thread_even, core_even, package_even
 241
 242 #define GET_THREAD(thread_base, thread_no, core_no, node_no, pkg_no)          \
 243         ((thread_base) +                                                      \
 244          ((pkg_no) *                                                          \
 245           topo.nodes_per_pkg * topo.cores_per_node * topo.threads_per_core) + \
 246          ((node_no) * topo.cores_per_node * topo.threads_per_core) +          \
 247          ((core_no) * topo.threads_per_core) +                                \
 248          (thread_no))
 249
 250 #define GET_CORE(core_base, core_no, node_no, pkg_no)                   \
 251         ((core_base) +                                                  \
 252          ((pkg_no) *  topo.nodes_per_pkg * topo.cores_per_node) +       \
 253          ((node_no) * topo.cores_per_node) +                            \
 254          (core_no))
 255
 256 #define GET_PKG(pkg_base, pkg_no) (pkg_base + pkg_no)
 257
 258 enum counter_scope { SCOPE_CPU, SCOPE_CORE, SCOPE_PACKAGE };
 259 enum counter_type { COUNTER_ITEMS, COUNTER_CYCLES, COUNTER_SECONDS, COUNTER_USEC };
 260 enum counter_format { FORMAT_RAW, FORMAT_DELTA, FORMAT_PERCENT };
 261
 262 struct msr_counter {
 263         unsigned int msr_num;
 264         char name[NAME_BYTES];
 265         char path[PATH_BYTES];
 266         unsigned int width;
 267         enum counter_type type;
 268         enum counter_format format;
 269         struct msr_counter *next;
 270         unsigned int flags;
 271 #define FLAGS_HIDE      (1 << 0)
 272 #define FLAGS_SHOW      (1 << 1)
 273 #define SYSFS_PERCPU    (1 << 1)
 274 };
 275
 276 /*
 277  * The accumulated sum of MSR is defined as a monotonic
 278  * increasing MSR, it will be accumulated periodically,
 279  * despite its register's bit width.
 280  */
 281 enum {
 282         IDX_PKG_ENERGY,
 283         IDX_DRAM_ENERGY,
 284         IDX_PP0_ENERGY,
 285         IDX_PP1_ENERGY,
 286         IDX_PKG_PERF,
 287         IDX_DRAM_PERF,
 288         IDX_COUNT,
 289 };
 290
 291 int get_msr_sum(int cpu, off_t offset, unsigned long long *msr);
 292
 293 struct msr_sum_array {
 294         /* get_msr_sum() = sum + (get_msr() - last) */
 295         struct {
 296                 /*The accumulated MSR value is updated by the timer */
 297                 unsigned long long sum;
 298                 /*The MSR footprint recorded in last timer */
 299                 unsigned long long last;
 300         } entries[IDX_COUNT];
 301 };
 302
 303 /* The percpu MSR sum array.*/
 304 struct msr_sum_array *per_cpu_msr_sum;
 305
 306 off_t idx_to_offset(int idx)
 307 {
 308         off_t offset;
 309
 310         switch (idx) {
 311         case IDX_PKG_ENERGY:
 312                 if (do_rapl & RAPL_AMD_F17H)
 313                         offset = MSR_PKG_ENERGY_STAT;
 314                 else
 315                         offset = MSR_PKG_ENERGY_STATUS;
 316                 break;
 317         case IDX_DRAM_ENERGY:
 318                 offset = MSR_DRAM_ENERGY_STATUS;
 319                 break;
 320         case IDX_PP0_ENERGY:
 321                 offset = MSR_PP0_ENERGY_STATUS;
 322                 break;
 323         case IDX_PP1_ENERGY:
 324                 offset = MSR_PP1_ENERGY_STATUS;
 325                 break;
 326         case IDX_PKG_PERF:
 327                 offset = MSR_PKG_PERF_STATUS;
 328                 break;
 329         case IDX_DRAM_PERF:
 330                 offset = MSR_DRAM_PERF_STATUS;
 331                 break;
 332         default:
 333                 offset = -1;
 334         }
 335         return offset;
 336 }
 337
 338 int offset_to_idx(off_t offset)
 339 {
 340         int idx;
 341
 342         switch (offset) {
 343         case MSR_PKG_ENERGY_STATUS:
 344         case MSR_PKG_ENERGY_STAT:
 345                 idx = IDX_PKG_ENERGY;
 346                 break;
 347         case MSR_DRAM_ENERGY_STATUS:
 348                 idx = IDX_DRAM_ENERGY;
 349                 break;
 350         case MSR_PP0_ENERGY_STATUS:
 351                 idx = IDX_PP0_ENERGY;
 352                 break;
 353         case MSR_PP1_ENERGY_STATUS:
 354                 idx = IDX_PP1_ENERGY;
 355                 break;
 356         case MSR_PKG_PERF_STATUS:
 357                 idx = IDX_PKG_PERF;
 358                 break;
 359         case MSR_DRAM_PERF_STATUS:
 360                 idx = IDX_DRAM_PERF;
 361                 break;
 362         default:
 363                 idx = -1;
 364         }
 365         return idx;
 366 }
 367
 368 int idx_valid(int idx)
 369 {
 370         switch (idx) {
 371         case IDX_PKG_ENERGY:
 372                 return do_rapl & (RAPL_PKG | RAPL_AMD_F17H);
 373         case IDX_DRAM_ENERGY:
 374                 return do_rapl & RAPL_DRAM;
 375         case IDX_PP0_ENERGY:
 376                 return do_rapl & RAPL_CORES_ENERGY_STATUS;
 377         case IDX_PP1_ENERGY:
 378                 return do_rapl & RAPL_GFX;
 379         case IDX_PKG_PERF:
 380                 return do_rapl & RAPL_PKG_PERF_STATUS;
 381         case IDX_DRAM_PERF:
 382                 return do_rapl & RAPL_DRAM_PERF_STATUS;
 383         default:
 384                 return 0;
 385         }
 386 }
 387
 388 struct sys_counters {
 389         unsigned int added_thread_counters;
 390         unsigned int added_core_counters;
 391         unsigned int added_package_counters;
 392         struct msr_counter *tp;
 393         struct msr_counter *cp;
 394         struct msr_counter *pp;
 395 } sys;
 396
 397 struct system_summary {
 398         struct thread_data threads;
 399         struct core_data cores;
 400         struct pkg_data packages;
 401 } average;
 402
 403 struct cpu_topology {
 404         int physical_package_id;
 405         int die_id;
 406         int logical_cpu_id;
 407         int physical_node_id;
 408         int logical_node_id;    /* 0-based count within the package */
 409         int physical_core_id;
 410         int thread_id;
 411         cpu_set_t *put_ids;     /* Processing Unit/Thread IDs */
 412 } *cpus;
 413
 414 struct topo_params {
 415         int num_packages;
 416         int num_die;
 417         int num_cpus;
 418         int num_cores;
 419         int max_cpu_num;
 420         int max_node_num;
 421         int nodes_per_pkg;
 422         int cores_per_node;
 423         int threads_per_core;
 424 } topo;
 425
 426 struct timeval tv_even, tv_odd, tv_delta;
 427
 428 int *irq_column_2_cpu;          /* /proc/interrupts column numbers */
 429 int *irqs_per_cpu;              /* indexed by cpu_num */
 430
 431 void setup_all_buffers(void);
 432
 433 char *sys_lpi_file;
 434 char *sys_lpi_file_sysfs = "/sys/devices/system/cpu/cpuidle/low_power_idle_system_residency_us";
 435 char *sys_lpi_file_debugfs = "/sys/kernel/debug/pmc_core/slp_s0_residency_usec";
 436
 437 int cpu_is_not_present(int cpu)
 438 {
 439         return !CPU_ISSET_S(cpu, cpu_present_setsize, cpu_present_set);
 440 }
 441
 442 /*
 443  * run func(thread, core, package) in topology order
 444  * skip non-present cpus
 445  */
 446
 447 int for_all_cpus(int (func) (struct thread_data *, struct core_data *, struct pkg_data *),
 448                  struct thread_data *thread_base, struct core_data *core_base, struct pkg_data *pkg_base)
 449 {
 450         int retval, pkg_no, core_no, thread_no, node_no;
 451
 452         for (pkg_no = 0; pkg_no < topo.num_packages; ++pkg_no) {
 453                 for (node_no = 0; node_no < topo.nodes_per_pkg; node_no++) {
 454                         for (core_no = 0; core_no < topo.cores_per_node; ++core_no) {
 455                                 for (thread_no = 0; thread_no < topo.threads_per_core; ++thread_no) {
 456                                         struct thread_data *t;
 457                                         struct core_data *c;
 458                                         struct pkg_data *p;
 459
 460                                         t = GET_THREAD(thread_base, thread_no, core_no, node_no, pkg_no);
 461
 462                                         if (cpu_is_not_present(t->cpu_id))
 463                                                 continue;
 464
 465                                         c = GET_CORE(core_base, core_no, node_no, pkg_no);
 466                                         p = GET_PKG(pkg_base, pkg_no);
 467
 468                                         retval = func(t, c, p);
 469                                         if (retval)
 470                                                 return retval;
 471                                 }
 472                         }
 473                 }
 474         }
 475         return 0;
 476 }
 477
 478 int cpu_migrate(int cpu)
 479 {
 480         CPU_ZERO_S(cpu_affinity_setsize, cpu_affinity_set);
 481         CPU_SET_S(cpu, cpu_affinity_setsize, cpu_affinity_set);
 482         if (sched_setaffinity(0, cpu_affinity_setsize, cpu_affinity_set) == -1)
 483                 return -1;
 484         else
 485                 return 0;
 486 }
 487
 488 int get_msr_fd(int cpu)
 489 {
 490         char pathname[32];
 491         int fd;
 492
 493         fd = fd_percpu[cpu];
 494
 495         if (fd)
 496                 return fd;
 497
 498         sprintf(pathname, "/dev/cpu/%d/msr", cpu);
 499         fd = open(pathname, O_RDONLY);
 500         if (fd < 0)
 501                 err(-1, "%s open failed, try chown or chmod +r /dev/cpu/*/msr, or run as root", pathname);
 502
 503         fd_percpu[cpu] = fd;
 504
 505         return fd;
 506 }
 507
 508 static long perf_event_open(struct perf_event_attr *hw_event, pid_t pid, int cpu, int group_fd, unsigned long flags)
 509 {
 510         return syscall(__NR_perf_event_open, hw_event, pid, cpu, group_fd, flags);
 511 }
 512
 513 static int perf_instr_count_open(int cpu_num)
 514 {
 515         struct perf_event_attr pea;
 516         int fd;
 517
 518         memset(&pea, 0, sizeof(struct perf_event_attr));
 519         pea.type = PERF_TYPE_HARDWARE;
 520         pea.size = sizeof(struct perf_event_attr);
 521         pea.config = PERF_COUNT_HW_INSTRUCTIONS;
 522
 523         /* counter for cpu_num, including user + kernel and all processes */
 524         fd = perf_event_open(&pea, -1, cpu_num, -1, 0);
 525         if (fd == -1)
 526                 err(-1, "cpu%d: perf instruction counter\n", cpu_num);
 527
 528         return fd;
 529 }
 530
 531 int get_instr_count_fd(int cpu)
 532 {
 533         if (fd_instr_count_percpu[cpu])
 534                 return fd_instr_count_percpu[cpu];
 535
 536         fd_instr_count_percpu[cpu] = perf_instr_count_open(cpu);
 537
 538         return fd_instr_count_percpu[cpu];
 539 }
 540
 541 int get_msr(int cpu, off_t offset, unsigned long long *msr)
 542 {
 543         ssize_t retval;
 544
 545         retval = pread(get_msr_fd(cpu), msr, sizeof(*msr), offset);
 546
 547         if (retval != sizeof *msr)
 548                 err(-1, "cpu%d: msr offset 0x%llx read failed", cpu, (unsigned long long)offset);
 549
 550         return 0;
 551 }
 552
 553 /*
 554  * This list matches the column headers, except
 555  * 1. built-in only, the sysfs counters are not here -- we learn of those at run-time
 556  * 2. Core and CPU are moved to the end, we can't have strings that contain them
 557  *    matching on them for --show and --hide.
 558  */
 559 struct msr_counter bic[] = {
 560         { 0x0, "usec" },
 561         { 0x0, "Time_Of_Day_Seconds" },
 562         { 0x0, "Package" },
 563         { 0x0, "Node" },
 564         { 0x0, "Avg_MHz" },
 565         { 0x0, "Busy%" },
 566         { 0x0, "Bzy_MHz" },
 567         { 0x0, "TSC_MHz" },
 568         { 0x0, "IRQ" },
 569         { 0x0, "SMI", "", 32, 0, FORMAT_DELTA, NULL },
 570         { 0x0, "sysfs" },
 571         { 0x0, "CPU%c1" },
 572         { 0x0, "CPU%c3" },
 573         { 0x0, "CPU%c6" },
 574         { 0x0, "CPU%c7" },
 575         { 0x0, "ThreadC" },
 576         { 0x0, "CoreTmp" },
 577         { 0x0, "CoreCnt" },
 578         { 0x0, "PkgTmp" },
 579         { 0x0, "GFX%rc6" },
 580         { 0x0, "GFXMHz" },
 581         { 0x0, "Pkg%pc2" },
 582         { 0x0, "Pkg%pc3" },
 583         { 0x0, "Pkg%pc6" },
 584         { 0x0, "Pkg%pc7" },
 585         { 0x0, "Pkg%pc8" },
 586         { 0x0, "Pkg%pc9" },
 587         { 0x0, "Pk%pc10" },
 588         { 0x0, "CPU%LPI" },
 589         { 0x0, "SYS%LPI" },
 590         { 0x0, "PkgWatt" },
 591         { 0x0, "CorWatt" },
 592         { 0x0, "GFXWatt" },
 593         { 0x0, "PkgCnt" },
 594         { 0x0, "RAMWatt" },
 595         { 0x0, "PKG_%" },
 596         { 0x0, "RAM_%" },
 597         { 0x0, "Pkg_J" },
 598         { 0x0, "Cor_J" },
 599         { 0x0, "GFX_J" },
 600         { 0x0, "RAM_J" },
 601         { 0x0, "Mod%c6" },
 602         { 0x0, "Totl%C0" },
 603         { 0x0, "Any%C0" },
 604         { 0x0, "GFX%C0" },
 605         { 0x0, "CPUGFX%" },
 606         { 0x0, "Core" },
 607         { 0x0, "CPU" },
 608         { 0x0, "APIC" },
 609         { 0x0, "X2APIC" },
 610         { 0x0, "Die" },
 611         { 0x0, "GFXAMHz" },
 612         { 0x0, "IPC" },
 613 };
 614
 615 #define MAX_BIC (sizeof(bic) / sizeof(struct msr_counter))
 616 #define BIC_USEC        (1ULL << 0)
 617 #define BIC_TOD         (1ULL << 1)
 618 #define BIC_Package     (1ULL << 2)
 619 #define BIC_Node        (1ULL << 3)
 620 #define BIC_Avg_MHz     (1ULL << 4)
 621 #define BIC_Busy        (1ULL << 5)
 622 #define BIC_Bzy_MHz     (1ULL << 6)
 623 #define BIC_TSC_MHz     (1ULL << 7)
 624 #define BIC_IRQ         (1ULL << 8)
 625 #define BIC_SMI         (1ULL << 9)
 626 #define BIC_sysfs       (1ULL << 10)
 627 #define BIC_CPU_c1      (1ULL << 11)
 628 #define BIC_CPU_c3      (1ULL << 12)
 629 #define BIC_CPU_c6      (1ULL << 13)
 630 #define BIC_CPU_c7      (1ULL << 14)
 631 #define BIC_ThreadC     (1ULL << 15)
 632 #define BIC_CoreTmp     (1ULL << 16)
 633 #define BIC_CoreCnt     (1ULL << 17)
 634 #define BIC_PkgTmp      (1ULL << 18)
 635 #define BIC_GFX_rc6     (1ULL << 19)
 636 #define BIC_GFXMHz      (1ULL << 20)
 637 #define BIC_Pkgpc2      (1ULL << 21)
 638 #define BIC_Pkgpc3      (1ULL << 22)
 639 #define BIC_Pkgpc6      (1ULL << 23)
 640 #define BIC_Pkgpc7      (1ULL << 24)
 641 #define BIC_Pkgpc8      (1ULL << 25)
 642 #define BIC_Pkgpc9      (1ULL << 26)
 643 #define BIC_Pkgpc10     (1ULL << 27)
 644 #define BIC_CPU_LPI     (1ULL << 28)
 645 #define BIC_SYS_LPI     (1ULL << 29)
 646 #define BIC_PkgWatt     (1ULL << 30)
 647 #define BIC_CorWatt     (1ULL << 31)
 648 #define BIC_GFXWatt     (1ULL << 32)
 649 #define BIC_PkgCnt      (1ULL << 33)
 650 #define BIC_RAMWatt     (1ULL << 34)
 651 #define BIC_PKG__       (1ULL << 35)
 652 #define BIC_RAM__       (1ULL << 36)
 653 #define BIC_Pkg_J       (1ULL << 37)
 654 #define BIC_Cor_J       (1ULL << 38)
 655 #define BIC_GFX_J       (1ULL << 39)
 656 #define BIC_RAM_J       (1ULL << 40)
 657 #define BIC_Mod_c6      (1ULL << 41)
 658 #define BIC_Totl_c0     (1ULL << 42)
 659 #define BIC_Any_c0      (1ULL << 43)
 660 #define BIC_GFX_c0      (1ULL << 44)
 661 #define BIC_CPUGFX      (1ULL << 45)
 662 #define BIC_Core        (1ULL << 46)
 663 #define BIC_CPU         (1ULL << 47)
 664 #define BIC_APIC        (1ULL << 48)
 665 #define BIC_X2APIC      (1ULL << 49)
 666 #define BIC_Die         (1ULL << 50)
 667 #define BIC_GFXACTMHz   (1ULL << 51)
 668 #define BIC_IPC         (1ULL << 52)
 669
 670 #define BIC_TOPOLOGY (BIC_Package | BIC_Node | BIC_CoreCnt | BIC_PkgCnt | BIC_Core | BIC_CPU | BIC_Die )
 671 #define BIC_THERMAL_PWR ( BIC_CoreTmp | BIC_PkgTmp | BIC_PkgWatt | BIC_CorWatt | BIC_GFXWatt | BIC_RAMWatt | BIC_PKG__ | BIC_RAM__)
 672 #define BIC_FREQUENCY ( BIC_Avg_MHz | BIC_Busy | BIC_Bzy_MHz | BIC_TSC_MHz | BIC_GFXMHz | BIC_GFXACTMHz )
 673 #define BIC_IDLE ( BIC_sysfs | BIC_CPU_c1 | BIC_CPU_c3 | BIC_CPU_c6 | BIC_CPU_c7 | BIC_GFX_rc6 | BIC_Pkgpc2 | BIC_Pkgpc3 | BIC_Pkgpc6 | BIC_Pkgpc7 | BIC_Pkgpc8 | BIC_Pkgpc9 | BIC_Pkgpc10 | BIC_CPU_LPI | BIC_SYS_LPI | BIC_Mod_c6 | BIC_Totl_c0 | BIC_Any_c0 | BIC_GFX_c0 | BIC_CPUGFX)
 674 #define BIC_OTHER ( BIC_IRQ | BIC_SMI | BIC_ThreadC | BIC_CoreTmp | BIC_IPC)
 675
 676 #define BIC_DISABLED_BY_DEFAULT (BIC_USEC | BIC_TOD | BIC_APIC | BIC_X2APIC)
 677
 678 unsigned long long bic_enabled = (0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL & ~BIC_DISABLED_BY_DEFAULT);
 679 unsigned long long bic_present = BIC_USEC | BIC_TOD | BIC_sysfs | BIC_APIC | BIC_X2APIC;
 680
 681 #define DO_BIC(COUNTER_NAME) (bic_enabled & bic_present & COUNTER_NAME)
 682 #define DO_BIC_READ(COUNTER_NAME) (bic_present & COUNTER_NAME)
 683 #define ENABLE_BIC(COUNTER_NAME) (bic_enabled |= COUNTER_NAME)
 684 #define BIC_PRESENT(COUNTER_BIT) (bic_present |= COUNTER_BIT)
 685 #define BIC_NOT_PRESENT(COUNTER_BIT) (bic_present &= ~COUNTER_BIT)
 686 #define BIC_IS_ENABLED(COUNTER_BIT) (bic_enabled & COUNTER_BIT)
 687
 688 #define MAX_DEFERRED 16
 689 char *deferred_skip_names[MAX_DEFERRED];
 690 int deferred_skip_index;
 691
 692 /*
 693  * HIDE_LIST - hide this list of counters, show the rest [default]
 694  * SHOW_LIST - show this list of counters, hide the rest
 695  */
 696 enum show_hide_mode { SHOW_LIST, HIDE_LIST } global_show_hide_mode = HIDE_LIST;
 697
 698 void help(void)
 699 {
 700         fprintf(outf,
 701                 "Usage: turbostat [OPTIONS][(--interval seconds) | COMMAND ...]\n"
 702                 "\n"
 703                 "Turbostat forks the specified COMMAND and prints statistics\n"
 704                 "when COMMAND completes.\n"
 705                 "If no COMMAND is specified, turbostat wakes every 5-seconds\n"
 706                 "to print statistics, until interrupted.\n"
 707                 "  -a, --add    add a counter\n"
 708                 "                 eg. --add msr0x10,u64,cpu,delta,MY_TSC\n"
 709                 "  -c, --cpu    cpu-set limit output to summary plus cpu-set:\n"
 710                 "                 {core | package | j,k,l..m,n-p }\n"
 711                 "  -d, --debug  displays usec, Time_Of_Day_Seconds and more debugging\n"
 712                 "  -D, --Dump   displays the raw counter values\n"
 713                 "  -e, --enable [all | column]\n"
 714                 "               shows all or the specified disabled column\n"
 715                 "  -H, --hide [column|column,column,...]\n"
 716                 "               hide the specified column(s)\n"
 717                 "  -i, --interval sec.subsec\n"
 718                 "               Override default 5-second measurement interval\n"
 719                 "  -J, --Joules displays energy in Joules instead of Watts\n"
 720                 "  -l, --list   list column headers only\n"
 721                 "  -n, --num_iterations num\n"
 722                 "               number of the measurement iterations\n"
 723                 "  -o, --out file\n"
 724                 "               create or truncate \"file\" for all output\n"
 725                 "  -q, --quiet  skip decoding system configuration header\n"
 726                 "  -s, --show [column|column,column,...]\n"
 727                 "               show only the specified column(s)\n"
 728                 "  -S, --Summary\n"
 729                 "               limits output to 1-line system summary per interval\n"
 730                 "  -T, --TCC temperature\n"
 731                 "               sets the Thermal Control Circuit temperature in\n"
 732                 "                 degrees Celsius\n"
 733                 "  -h, --help   print this help message\n"
 734                 "  -v, --version        print version information\n" "\n" "For more help, run \"man turbostat\"\n");
 735 }
 736
 737 /*
 738  * bic_lookup
 739  * for all the strings in comma separate name_list,
 740  * set the approprate bit in return value.
 741  */
 742 unsigned long long bic_lookup(char *name_list, enum show_hide_mode mode)
 743 {
 744         int i;
 745         unsigned long long retval = 0;
 746
 747         while (name_list) {
 748                 char *comma;
 749
 750                 comma = strchr(name_list, ',');
 751
 752                 if (comma)
 753                         *comma = '\0';
 754
 755                 if (!strcmp(name_list, "all"))
 756                         return ~0;
 757                 if (!strcmp(name_list, "topology"))
 758                         return BIC_TOPOLOGY;
 759                 if (!strcmp(name_list, "power"))
 760                         return BIC_THERMAL_PWR;
 761                 if (!strcmp(name_list, "idle"))
 762                         return BIC_IDLE;
 763                 if (!strcmp(name_list, "frequency"))
 764                         return BIC_FREQUENCY;
 765                 if (!strcmp(name_list, "other"))
 766                         return BIC_OTHER;
 767                 if (!strcmp(name_list, "all"))
 768                         return 0;
 769
 770                 for (i = 0; i < MAX_BIC; ++i) {
 771                         if (!strcmp(name_list, bic[i].name)) {
 772                                 retval |= (1ULL << i);
 773                                 break;
 774                         }
 775                 }
 776                 if (i == MAX_BIC) {
 777                         if (mode == SHOW_LIST) {
 778                                 fprintf(stderr, "Invalid counter name: %s\n", name_list);
 779                                 exit(-1);
 780                         }
 781                         deferred_skip_names[deferred_skip_index++] = name_list;
 782                         if (debug)
 783                                 fprintf(stderr, "deferred \"%s\"\n", name_list);
 784                         if (deferred_skip_index >= MAX_DEFERRED) {
 785                                 fprintf(stderr, "More than max %d un-recognized --skip options '%s'\n",
 786                                         MAX_DEFERRED, name_list);
 787                                 help();
 788                                 exit(1);
 789                         }
 790                 }
 791
 792                 name_list = comma;
 793                 if (name_list)
 794                         name_list++;
 795
 796         }
 797         return retval;
 798 }
 799
 800 void print_header(char *delim)
 801 {
 802         struct msr_counter *mp;
 803         int printed = 0;
 804
 805         if (DO_BIC(BIC_USEC))
 806                 outp += sprintf(outp, "%susec", (printed++ ? delim : ""));
 807         if (DO_BIC(BIC_TOD))
 808                 outp += sprintf(outp, "%sTime_Of_Day_Seconds", (printed++ ? delim : ""));
 809         if (DO_BIC(BIC_Package))
 810                 outp += sprintf(outp, "%sPackage", (printed++ ? delim : ""));
 811         if (DO_BIC(BIC_Die))
 812                 outp += sprintf(outp, "%sDie", (printed++ ? delim : ""));
 813         if (DO_BIC(BIC_Node))
 814                 outp += sprintf(outp, "%sNode", (printed++ ? delim : ""));
 815         if (DO_BIC(BIC_Core))
 816                 outp += sprintf(outp, "%sCore", (printed++ ? delim : ""));
 817         if (DO_BIC(BIC_CPU))
 818                 outp += sprintf(outp, "%sCPU", (printed++ ? delim : ""));
 819         if (DO_BIC(BIC_APIC))
 820                 outp += sprintf(outp, "%sAPIC", (printed++ ? delim : ""));
 821         if (DO_BIC(BIC_X2APIC))
 822                 outp += sprintf(outp, "%sX2APIC", (printed++ ? delim : ""));
 823         if (DO_BIC(BIC_Avg_MHz))
 824                 outp += sprintf(outp, "%sAvg_MHz", (printed++ ? delim : ""));
 825         if (DO_BIC(BIC_Busy))
 826                 outp += sprintf(outp, "%sBusy%%", (printed++ ? delim : ""));
 827         if (DO_BIC(BIC_Bzy_MHz))
 828                 outp += sprintf(outp, "%sBzy_MHz", (printed++ ? delim : ""));
 829         if (DO_BIC(BIC_TSC_MHz))
 830                 outp += sprintf(outp, "%sTSC_MHz", (printed++ ? delim : ""));
 831
 832         if (DO_BIC(BIC_IPC))
 833                 outp += sprintf(outp, "%sIPC", (printed++ ? delim : ""));
 834
 835         if (DO_BIC(BIC_IRQ)) {
 836                 if (sums_need_wide_columns)
 837                         outp += sprintf(outp, "%s     IRQ", (printed++ ? delim : ""));
 838                 else
 839                         outp += sprintf(outp, "%sIRQ", (printed++ ? delim : ""));
 840         }
 841
 842         if (DO_BIC(BIC_SMI))
 843                 outp += sprintf(outp, "%sSMI", (printed++ ? delim : ""));
 844
 845         for (mp = sys.tp; mp; mp = mp->next) {
 846
 847                 if (mp->format == FORMAT_RAW) {
 848                         if (mp->width == 64)
 849                                 outp += sprintf(outp, "%s%18.18s", (printed++ ? delim : ""), mp->name);
 850                         else
 851                                 outp += sprintf(outp, "%s%10.10s", (printed++ ? delim : ""), mp->name);
 852                 } else {
 853                         if ((mp->type == COUNTER_ITEMS) && sums_need_wide_columns)
 854                                 outp += sprintf(outp, "%s%8s", (printed++ ? delim : ""), mp->name);
 855                         else
 856                                 outp += sprintf(outp, "%s%s", (printed++ ? delim : ""), mp->name);
 857                 }
 858         }
 859
 860         if (DO_BIC(BIC_CPU_c1))
 861                 outp += sprintf(outp, "%sCPU%%c1", (printed++ ? delim : ""));
 862         if (DO_BIC(BIC_CPU_c3))
 863                 outp += sprintf(outp, "%sCPU%%c3", (printed++ ? delim : ""));
 864         if (DO_BIC(BIC_CPU_c6))
 865                 outp += sprintf(outp, "%sCPU%%c6", (printed++ ? delim : ""));
 866         if (DO_BIC(BIC_CPU_c7))
 867                 outp += sprintf(outp, "%sCPU%%c7", (printed++ ? delim : ""));
 868
 869         if (DO_BIC(BIC_Mod_c6))
 870                 outp += sprintf(outp, "%sMod%%c6", (printed++ ? delim : ""));
 871
 872         if (DO_BIC(BIC_CoreTmp))
 873                 outp += sprintf(outp, "%sCoreTmp", (printed++ ? delim : ""));
 874
 875         if (do_rapl && !rapl_joules) {
 876                 if (DO_BIC(BIC_CorWatt) && (do_rapl & RAPL_PER_CORE_ENERGY))
 877                         outp += sprintf(outp, "%sCorWatt", (printed++ ? delim : ""));
 878         } else if (do_rapl && rapl_joules) {
 879                 if (DO_BIC(BIC_Cor_J) && (do_rapl & RAPL_PER_CORE_ENERGY))
 880                         outp += sprintf(outp, "%sCor_J", (printed++ ? delim : ""));
 881         }
 882
 883         for (mp = sys.cp; mp; mp = mp->next) {
 884                 if (mp->format == FORMAT_RAW) {
 885                         if (mp->width == 64)
 886                                 outp += sprintf(outp, "%s%18.18s", delim, mp->name);
 887                         else
 888                                 outp += sprintf(outp, "%s%10.10s", delim, mp->name);
 889                 } else {
 890                         if ((mp->type == COUNTER_ITEMS) && sums_need_wide_columns)
 891                                 outp += sprintf(outp, "%s%8s", delim, mp->name);
 892                         else
 893                                 outp += sprintf(outp, "%s%s", delim, mp->name);
 894                 }
 895         }
 896
 897         if (DO_BIC(BIC_PkgTmp))
 898                 outp += sprintf(outp, "%sPkgTmp", (printed++ ? delim : ""));
 899
 900         if (DO_BIC(BIC_GFX_rc6))
 901                 outp += sprintf(outp, "%sGFX%%rc6", (printed++ ? delim : ""));
 902
 903         if (DO_BIC(BIC_GFXMHz))
 904                 outp += sprintf(outp, "%sGFXMHz", (printed++ ? delim : ""));
 905
 906         if (DO_BIC(BIC_GFXACTMHz))
 907                 outp += sprintf(outp, "%sGFXAMHz", (printed++ ? delim : ""));
 908
 909         if (DO_BIC(BIC_Totl_c0))
 910                 outp += sprintf(outp, "%sTotl%%C0", (printed++ ? delim : ""));
 911         if (DO_BIC(BIC_Any_c0))
 912                 outp += sprintf(outp, "%sAny%%C0", (printed++ ? delim : ""));
 913         if (DO_BIC(BIC_GFX_c0))
 914                 outp += sprintf(outp, "%sGFX%%C0", (printed++ ? delim : ""));
 915         if (DO_BIC(BIC_CPUGFX))
 916                 outp += sprintf(outp, "%sCPUGFX%%", (printed++ ? delim : ""));
 917
 918         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc2))
 919                 outp += sprintf(outp, "%sPkg%%pc2", (printed++ ? delim : ""));
 920         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc3))
 921                 outp += sprintf(outp, "%sPkg%%pc3", (printed++ ? delim : ""));
 922         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc6))
 923                 outp += sprintf(outp, "%sPkg%%pc6", (printed++ ? delim : ""));
 924         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc7))
 925                 outp += sprintf(outp, "%sPkg%%pc7", (printed++ ? delim : ""));
 926         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc8))
 927                 outp += sprintf(outp, "%sPkg%%pc8", (printed++ ? delim : ""));
 928         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc9))
 929                 outp += sprintf(outp, "%sPkg%%pc9", (printed++ ? delim : ""));
 930         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc10))
 931                 outp += sprintf(outp, "%sPk%%pc10", (printed++ ? delim : ""));
 932         if (DO_BIC(BIC_CPU_LPI))
 933                 outp += sprintf(outp, "%sCPU%%LPI", (printed++ ? delim : ""));
 934         if (DO_BIC(BIC_SYS_LPI))
 935                 outp += sprintf(outp, "%sSYS%%LPI", (printed++ ? delim : ""));
 936
 937         if (do_rapl && !rapl_joules) {
 938                 if (DO_BIC(BIC_PkgWatt))
 939                         outp += sprintf(outp, "%sPkgWatt", (printed++ ? delim : ""));
 940                 if (DO_BIC(BIC_CorWatt) && !(do_rapl & RAPL_PER_CORE_ENERGY))
 941                         outp += sprintf(outp, "%sCorWatt", (printed++ ? delim : ""));
 942                 if (DO_BIC(BIC_GFXWatt))
 943                         outp += sprintf(outp, "%sGFXWatt", (printed++ ? delim : ""));
 944                 if (DO_BIC(BIC_RAMWatt))
 945                         outp += sprintf(outp, "%sRAMWatt", (printed++ ? delim : ""));
 946                 if (DO_BIC(BIC_PKG__))
 947                         outp += sprintf(outp, "%sPKG_%%", (printed++ ? delim : ""));
 948                 if (DO_BIC(BIC_RAM__))
 949                         outp += sprintf(outp, "%sRAM_%%", (printed++ ? delim : ""));
 950         } else if (do_rapl && rapl_joules) {
 951                 if (DO_BIC(BIC_Pkg_J))
 952                         outp += sprintf(outp, "%sPkg_J", (printed++ ? delim : ""));
 953                 if (DO_BIC(BIC_Cor_J) && !(do_rapl & RAPL_PER_CORE_ENERGY))
 954                         outp += sprintf(outp, "%sCor_J", (printed++ ? delim : ""));
 955                 if (DO_BIC(BIC_GFX_J))
 956                         outp += sprintf(outp, "%sGFX_J", (printed++ ? delim : ""));
 957                 if (DO_BIC(BIC_RAM_J))
 958                         outp += sprintf(outp, "%sRAM_J", (printed++ ? delim : ""));
 959                 if (DO_BIC(BIC_PKG__))
 960                         outp += sprintf(outp, "%sPKG_%%", (printed++ ? delim : ""));
 961                 if (DO_BIC(BIC_RAM__))
 962                         outp += sprintf(outp, "%sRAM_%%", (printed++ ? delim : ""));
 963         }
 964         for (mp = sys.pp; mp; mp = mp->next) {
 965                 if (mp->format == FORMAT_RAW) {
 966                         if (mp->width == 64)
 967                                 outp += sprintf(outp, "%s%18.18s", delim, mp->name);
 968                         else
 969                                 outp += sprintf(outp, "%s%10.10s", delim, mp->name);
 970                 } else {
 971                         if ((mp->type == COUNTER_ITEMS) && sums_need_wide_columns)
 972                                 outp += sprintf(outp, "%s%8s", delim, mp->name);
 973                         else
 974                                 outp += sprintf(outp, "%s%s", delim, mp->name);
 975                 }
 976         }
 977
 978         outp += sprintf(outp, "\n");
 979 }
 980
 981 int dump_counters(struct thread_data *t, struct core_data *c, struct pkg_data *p)
 982 {
 983         int i;
 984         struct msr_counter *mp;
 985
 986         outp += sprintf(outp, "t %p, c %p, p %p\n", t, c, p);
 987
 988         if (t) {
 989                 outp += sprintf(outp, "CPU: %d flags 0x%x\n", t->cpu_id, t->flags);
 990                 outp += sprintf(outp, "TSC: %016llX\n", t->tsc);
 991                 outp += sprintf(outp, "aperf: %016llX\n", t->aperf);
 992                 outp += sprintf(outp, "mperf: %016llX\n", t->mperf);
 993                 outp += sprintf(outp, "c1: %016llX\n", t->c1);
 994
 995                 if (DO_BIC(BIC_IPC))
 996                         outp += sprintf(outp, "IPC: %lld\n", t->instr_count);
 997
 998                 if (DO_BIC(BIC_IRQ))
 999                         outp += sprintf(outp, "IRQ: %lld\n", t->irq_count);
1000                 if (DO_BIC(BIC_SMI))
1001                         outp += sprintf(outp, "SMI: %d\n", t->smi_count);
1002
1003                 for (i = 0, mp = sys.tp; mp; i++, mp = mp->next) {
1004                         outp += sprintf(outp, "tADDED [%d] msr0x%x: %08llX\n", i, mp->msr_num, t->counter[i]);
1005                 }
1006         }
1007
1008         if (c) {
1009                 outp += sprintf(outp, "core: %d\n", c->core_id);
1010                 outp += sprintf(outp, "c3: %016llX\n", c->c3);
1011                 outp += sprintf(outp, "c6: %016llX\n", c->c6);
1012                 outp += sprintf(outp, "c7: %016llX\n", c->c7);
1013                 outp += sprintf(outp, "DTS: %dC\n", c->core_temp_c);
1014                 outp += sprintf(outp, "Joules: %0X\n", c->core_energy);
1015
1016                 for (i = 0, mp = sys.cp; mp; i++, mp = mp->next) {
1017                         outp += sprintf(outp, "cADDED [%d] msr0x%x: %08llX\n", i, mp->msr_num, c->counter[i]);
1018                 }
1019                 outp += sprintf(outp, "mc6_us: %016llX\n", c->mc6_us);
1020         }
1021
1022         if (p) {
1023                 outp += sprintf(outp, "package: %d\n", p->package_id);
1024
1025                 outp += sprintf(outp, "Weighted cores: %016llX\n", p->pkg_wtd_core_c0);
1026                 outp += sprintf(outp, "Any cores: %016llX\n", p->pkg_any_core_c0);
1027                 outp += sprintf(outp, "Any GFX: %016llX\n", p->pkg_any_gfxe_c0);
1028                 outp += sprintf(outp, "CPU + GFX: %016llX\n", p->pkg_both_core_gfxe_c0);
1029
1030                 outp += sprintf(outp, "pc2: %016llX\n", p->pc2);
1031                 if (DO_BIC(BIC_Pkgpc3))
1032                         outp += sprintf(outp, "pc3: %016llX\n", p->pc3);
1033                 if (DO_BIC(BIC_Pkgpc6))
1034                         outp += sprintf(outp, "pc6: %016llX\n", p->pc6);
1035                 if (DO_BIC(BIC_Pkgpc7))
1036                         outp += sprintf(outp, "pc7: %016llX\n", p->pc7);
1037                 outp += sprintf(outp, "pc8: %016llX\n", p->pc8);
1038                 outp += sprintf(outp, "pc9: %016llX\n", p->pc9);
1039                 outp += sprintf(outp, "pc10: %016llX\n", p->pc10);
1040                 outp += sprintf(outp, "cpu_lpi: %016llX\n", p->cpu_lpi);
1041                 outp += sprintf(outp, "sys_lpi: %016llX\n", p->sys_lpi);
1042                 outp += sprintf(outp, "Joules PKG: %0llX\n", p->energy_pkg);
1043                 outp += sprintf(outp, "Joules COR: %0llX\n", p->energy_cores);
1044                 outp += sprintf(outp, "Joules GFX: %0llX\n", p->energy_gfx);
1045                 outp += sprintf(outp, "Joules RAM: %0llX\n", p->energy_dram);
1046                 outp += sprintf(outp, "Throttle PKG: %0llX\n", p->rapl_pkg_perf_status);
1047                 outp += sprintf(outp, "Throttle RAM: %0llX\n", p->rapl_dram_perf_status);
1048                 outp += sprintf(outp, "PTM: %dC\n", p->pkg_temp_c);
1049
1050                 for (i = 0, mp = sys.pp; mp; i++, mp = mp->next) {
1051                         outp += sprintf(outp, "pADDED [%d] msr0x%x: %08llX\n", i, mp->msr_num, p->counter[i]);
1052                 }
1053         }
1054
1055         outp += sprintf(outp, "\n");
1056
1057         return 0;
1058 }
1059
1060 /*
1061  * column formatting convention & formats
1062  */
1063 int format_counters(struct thread_data *t, struct core_data *c, struct pkg_data *p)
1064 {
1065         double interval_float, tsc;
1066         char *fmt8;
1067         int i;
1068         struct msr_counter *mp;
1069         char *delim = "\t";
1070         int printed = 0;
1071
1072         /* if showing only 1st thread in core and this isn't one, bail out */
1073         if (show_core_only && !(t->flags & CPU_IS_FIRST_THREAD_IN_CORE))
1074                 return 0;
1075
1076         /* if showing only 1st thread in pkg and this isn't one, bail out */
1077         if (show_pkg_only && !(t->flags & CPU_IS_FIRST_CORE_IN_PACKAGE))
1078                 return 0;
1079
1080         /*if not summary line and --cpu is used */
1081         if ((t != &average.threads) && (cpu_subset && !CPU_ISSET_S(t->cpu_id, cpu_subset_size, cpu_subset)))
1082                 return 0;
1083
1084         if (DO_BIC(BIC_USEC)) {
1085                 /* on each row, print how many usec each timestamp took to gather */
1086                 struct timeval tv;
1087
1088                 timersub(&t->tv_end, &t->tv_begin, &tv);
1089                 outp += sprintf(outp, "%5ld\t", tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec);
1090         }
1091
1092         /* Time_Of_Day_Seconds: on each row, print sec.usec last timestamp taken */
1093         if (DO_BIC(BIC_TOD))
1094                 outp += sprintf(outp, "%10ld.%06ld\t", t->tv_end.tv_sec, t->tv_end.tv_usec);
1095
1096         interval_float = t->tv_delta.tv_sec + t->tv_delta.tv_usec / 1000000.0;
1097
1098         tsc = t->tsc * tsc_tweak;
1099
1100         /* topo columns, print blanks on 1st (average) line */
1101         if (t == &average.threads) {
1102                 if (DO_BIC(BIC_Package))
1103                         outp += sprintf(outp, "%s-", (printed++ ? delim : ""));
1104                 if (DO_BIC(BIC_Die))
1105                         outp += sprintf(outp, "%s-", (printed++ ? delim : ""));
1106                 if (DO_BIC(BIC_Node))
1107                         outp += sprintf(outp, "%s-", (printed++ ? delim : ""));
1108                 if (DO_BIC(BIC_Core))
1109                         outp += sprintf(outp, "%s-", (printed++ ? delim : ""));
1110                 if (DO_BIC(BIC_CPU))
1111                         outp += sprintf(outp, "%s-", (printed++ ? delim : ""));
1112                 if (DO_BIC(BIC_APIC))
1113                         outp += sprintf(outp, "%s-", (printed++ ? delim : ""));
1114                 if (DO_BIC(BIC_X2APIC))
1115                         outp += sprintf(outp, "%s-", (printed++ ? delim : ""));
1116         } else {
1117                 if (DO_BIC(BIC_Package)) {
1118                         if (p)
1119                                 outp += sprintf(outp, "%s%d", (printed++ ? delim : ""), p->package_id);
1120                         else
1121                                 outp += sprintf(outp, "%s-", (printed++ ? delim : ""));
1122                 }
1123                 if (DO_BIC(BIC_Die)) {
1124                         if (c)
1125                                 outp += sprintf(outp, "%s%d", (printed++ ? delim : ""), cpus[t->cpu_id].die_id);
1126                         else
1127                                 outp += sprintf(outp, "%s-", (printed++ ? delim : ""));
1128                 }
1129                 if (DO_BIC(BIC_Node)) {
1130                         if (t)
1131                                 outp += sprintf(outp, "%s%d",
1132                                                 (printed++ ? delim : ""), cpus[t->cpu_id].physical_node_id);
1133                         else
1134                                 outp += sprintf(outp, "%s-", (printed++ ? delim : ""));
1135                 }
1136                 if (DO_BIC(BIC_Core)) {
1137                         if (c)
1138                                 outp += sprintf(outp, "%s%d", (printed++ ? delim : ""), c->core_id);
1139                         else
1140                                 outp += sprintf(outp, "%s-", (printed++ ? delim : ""));
1141                 }
1142                 if (DO_BIC(BIC_CPU))
1143                         outp += sprintf(outp, "%s%d", (printed++ ? delim : ""), t->cpu_id);
1144                 if (DO_BIC(BIC_APIC))
1145                         outp += sprintf(outp, "%s%d", (printed++ ? delim : ""), t->apic_id);
1146                 if (DO_BIC(BIC_X2APIC))
1147                         outp += sprintf(outp, "%s%d", (printed++ ? delim : ""), t->x2apic_id);
1148         }
1149
1150         if (DO_BIC(BIC_Avg_MHz))
1151                 outp += sprintf(outp, "%s%.0f", (printed++ ? delim : ""), 1.0 / units * t->aperf / interval_float);
1152
1153         if (DO_BIC(BIC_Busy))
1154                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * t->mperf / tsc);
1155
1156         if (DO_BIC(BIC_Bzy_MHz)) {
1157                 if (has_base_hz)
1158                         outp +=
1159                             sprintf(outp, "%s%.0f", (printed++ ? delim : ""), base_hz / units * t->aperf / t->mperf);
1160                 else
1161                         outp += sprintf(outp, "%s%.0f", (printed++ ? delim : ""),
1162                                         tsc / units * t->aperf / t->mperf / interval_float);
1163         }
1164
1165         if (DO_BIC(BIC_TSC_MHz))
1166                 outp += sprintf(outp, "%s%.0f", (printed++ ? delim : ""), 1.0 * t->tsc / units / interval_float);
1167
1168         if (DO_BIC(BIC_IPC))
1169                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 1.0 * t->instr_count / t->aperf);
1170
1171         /* IRQ */
1172         if (DO_BIC(BIC_IRQ)) {
1173                 if (sums_need_wide_columns)
1174                         outp += sprintf(outp, "%s%8lld", (printed++ ? delim : ""), t->irq_count);
1175                 else
1176                         outp += sprintf(outp, "%s%lld", (printed++ ? delim : ""), t->irq_count);
1177         }
1178
1179         /* SMI */
1180         if (DO_BIC(BIC_SMI))
1181                 outp += sprintf(outp, "%s%d", (printed++ ? delim : ""), t->smi_count);
1182
1183         /* Added counters */
1184         for (i = 0, mp = sys.tp; mp; i++, mp = mp->next) {
1185                 if (mp->format == FORMAT_RAW) {
1186                         if (mp->width == 32)
1187                                 outp +=
1188                                     sprintf(outp, "%s0x%08x", (printed++ ? delim : ""), (unsigned int)t->counter[i]);
1189                         else
1190                                 outp += sprintf(outp, "%s0x%016llx", (printed++ ? delim : ""), t->counter[i]);
1191                 } else if (mp->format == FORMAT_DELTA) {
1192                         if ((mp->type == COUNTER_ITEMS) && sums_need_wide_columns)
1193                                 outp += sprintf(outp, "%s%8lld", (printed++ ? delim : ""), t->counter[i]);
1194                         else
1195                                 outp += sprintf(outp, "%s%lld", (printed++ ? delim : ""), t->counter[i]);
1196                 } else if (mp->format == FORMAT_PERCENT) {
1197                         if (mp->type == COUNTER_USEC)
1198                                 outp +=
1199                                     sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""),
1200                                             t->counter[i] / interval_float / 10000);
1201                         else
1202                                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * t->counter[i] / tsc);
1203                 }
1204         }
1205
1206         /* C1 */
1207         if (DO_BIC(BIC_CPU_c1))
1208                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * t->c1 / tsc);
1209
1210         /* print per-core data only for 1st thread in core */
1211         if (!(t->flags & CPU_IS_FIRST_THREAD_IN_CORE))
1212                 goto done;
1213
1214         if (DO_BIC(BIC_CPU_c3))
1215                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * c->c3 / tsc);
1216         if (DO_BIC(BIC_CPU_c6))
1217                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * c->c6 / tsc);
1218         if (DO_BIC(BIC_CPU_c7))
1219                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * c->c7 / tsc);
1220
1221         /* Mod%c6 */
1222         if (DO_BIC(BIC_Mod_c6))
1223                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * c->mc6_us / tsc);
1224
1225         if (DO_BIC(BIC_CoreTmp))
1226                 outp += sprintf(outp, "%s%d", (printed++ ? delim : ""), c->core_temp_c);
1227
1228         for (i = 0, mp = sys.cp; mp; i++, mp = mp->next) {
1229                 if (mp->format == FORMAT_RAW) {
1230                         if (mp->width == 32)
1231                                 outp +=
1232                                     sprintf(outp, "%s0x%08x", (printed++ ? delim : ""), (unsigned int)c->counter[i]);
1233                         else
1234                                 outp += sprintf(outp, "%s0x%016llx", (printed++ ? delim : ""), c->counter[i]);
1235                 } else if (mp->format == FORMAT_DELTA) {
1236                         if ((mp->type == COUNTER_ITEMS) && sums_need_wide_columns)
1237                                 outp += sprintf(outp, "%s%8lld", (printed++ ? delim : ""), c->counter[i]);
1238                         else
1239                                 outp += sprintf(outp, "%s%lld", (printed++ ? delim : ""), c->counter[i]);
1240                 } else if (mp->format == FORMAT_PERCENT) {
1241                         outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * c->counter[i] / tsc);
1242                 }
1243         }
1244
1245         fmt8 = "%s%.2f";
1246
1247         if (DO_BIC(BIC_CorWatt) && (do_rapl & RAPL_PER_CORE_ENERGY))
1248                 outp +=
1249                     sprintf(outp, fmt8, (printed++ ? delim : ""), c->core_energy * rapl_energy_units / interval_float);
1250         if (DO_BIC(BIC_Cor_J) && (do_rapl & RAPL_PER_CORE_ENERGY))
1251                 outp += sprintf(outp, fmt8, (printed++ ? delim : ""), c->core_energy * rapl_energy_units);
1252
1253         /* print per-package data only for 1st core in package */
1254         if (!(t->flags & CPU_IS_FIRST_CORE_IN_PACKAGE))
1255                 goto done;
1256
1257         /* PkgTmp */
1258         if (DO_BIC(BIC_PkgTmp))
1259                 outp += sprintf(outp, "%s%d", (printed++ ? delim : ""), p->pkg_temp_c);
1260
1261         /* GFXrc6 */
1262         if (DO_BIC(BIC_GFX_rc6)) {
1263                 if (p->gfx_rc6_ms == -1) {      /* detect GFX counter reset */
1264                         outp += sprintf(outp, "%s**.**", (printed++ ? delim : ""));
1265                 } else {
1266                         outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""),
1267                                         p->gfx_rc6_ms / 10.0 / interval_float);
1268                 }
1269         }
1270
1271         /* GFXMHz */
1272         if (DO_BIC(BIC_GFXMHz))
1273                 outp += sprintf(outp, "%s%d", (printed++ ? delim : ""), p->gfx_mhz);
1274
1275         /* GFXACTMHz */
1276         if (DO_BIC(BIC_GFXACTMHz))
1277                 outp += sprintf(outp, "%s%d", (printed++ ? delim : ""), p->gfx_act_mhz);
1278
1279         /* Totl%C0, Any%C0 GFX%C0 CPUGFX% */
1280         if (DO_BIC(BIC_Totl_c0))
1281                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * p->pkg_wtd_core_c0 / tsc);
1282         if (DO_BIC(BIC_Any_c0))
1283                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * p->pkg_any_core_c0 / tsc);
1284         if (DO_BIC(BIC_GFX_c0))
1285                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * p->pkg_any_gfxe_c0 / tsc);
1286         if (DO_BIC(BIC_CPUGFX))
1287                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * p->pkg_both_core_gfxe_c0 / tsc);
1288
1289         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc2))
1290                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * p->pc2 / tsc);
1291         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc3))
1292                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * p->pc3 / tsc);
1293         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc6))
1294                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * p->pc6 / tsc);
1295         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc7))
1296                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * p->pc7 / tsc);
1297         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc8))
1298                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * p->pc8 / tsc);
1299         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc9))
1300                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * p->pc9 / tsc);
1301         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc10))
1302                 outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * p->pc10 / tsc);
1303
1304         if (DO_BIC(BIC_CPU_LPI))
1305                 outp +=
1306                     sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * p->cpu_lpi / 1000000.0 / interval_float);
1307         if (DO_BIC(BIC_SYS_LPI))
1308                 outp +=
1309                     sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * p->sys_lpi / 1000000.0 / interval_float);
1310
1311         if (DO_BIC(BIC_PkgWatt))
1312                 outp +=
1313                     sprintf(outp, fmt8, (printed++ ? delim : ""), p->energy_pkg * rapl_energy_units / interval_float);
1314         if (DO_BIC(BIC_CorWatt) && !(do_rapl & RAPL_PER_CORE_ENERGY))
1315                 outp +=
1316                     sprintf(outp, fmt8, (printed++ ? delim : ""), p->energy_cores * rapl_energy_units / interval_float);
1317         if (DO_BIC(BIC_GFXWatt))
1318                 outp +=
1319                     sprintf(outp, fmt8, (printed++ ? delim : ""), p->energy_gfx * rapl_energy_units / interval_float);
1320         if (DO_BIC(BIC_RAMWatt))
1321                 outp +=
1322                     sprintf(outp, fmt8, (printed++ ? delim : ""),
1323                             p->energy_dram * rapl_dram_energy_units / interval_float);
1324         if (DO_BIC(BIC_Pkg_J))
1325                 outp += sprintf(outp, fmt8, (printed++ ? delim : ""), p->energy_pkg * rapl_energy_units);
1326         if (DO_BIC(BIC_Cor_J) && !(do_rapl & RAPL_PER_CORE_ENERGY))
1327                 outp += sprintf(outp, fmt8, (printed++ ? delim : ""), p->energy_cores * rapl_energy_units);
1328         if (DO_BIC(BIC_GFX_J))
1329                 outp += sprintf(outp, fmt8, (printed++ ? delim : ""), p->energy_gfx * rapl_energy_units);
1330         if (DO_BIC(BIC_RAM_J))
1331                 outp += sprintf(outp, fmt8, (printed++ ? delim : ""), p->energy_dram * rapl_dram_energy_units);
1332         if (DO_BIC(BIC_PKG__))
1333                 outp +=
1334                     sprintf(outp, fmt8, (printed++ ? delim : ""),
1335                             100.0 * p->rapl_pkg_perf_status * rapl_time_units / interval_float);
1336         if (DO_BIC(BIC_RAM__))
1337                 outp +=
1338                     sprintf(outp, fmt8, (printed++ ? delim : ""),
1339                             100.0 * p->rapl_dram_perf_status * rapl_time_units / interval_float);
1340
1341         for (i = 0, mp = sys.pp; mp; i++, mp = mp->next) {
1342                 if (mp->format == FORMAT_RAW) {
1343                         if (mp->width == 32)
1344                                 outp +=
1345                                     sprintf(outp, "%s0x%08x", (printed++ ? delim : ""), (unsigned int)p->counter[i]);
1346                         else
1347                                 outp += sprintf(outp, "%s0x%016llx", (printed++ ? delim : ""), p->counter[i]);
1348                 } else if (mp->format == FORMAT_DELTA) {
1349                         if ((mp->type == COUNTER_ITEMS) && sums_need_wide_columns)
1350                                 outp += sprintf(outp, "%s%8lld", (printed++ ? delim : ""), p->counter[i]);
1351                         else
1352                                 outp += sprintf(outp, "%s%lld", (printed++ ? delim : ""), p->counter[i]);
1353                 } else if (mp->format == FORMAT_PERCENT) {
1354                         outp += sprintf(outp, "%s%.2f", (printed++ ? delim : ""), 100.0 * p->counter[i] / tsc);
1355                 }
1356         }
1357
1358 done:
1359         if (*(outp - 1) != '\n')
1360                 outp += sprintf(outp, "\n");
1361
1362         return 0;
1363 }
1364
1365 void flush_output_stdout(void)
1366 {
1367         FILE *filep;
1368
1369         if (outf == stderr)
1370                 filep = stdout;
1371         else
1372                 filep = outf;
1373
1374         fputs(output_buffer, filep);
1375         fflush(filep);
1376
1377         outp = output_buffer;
1378 }
1379
1380 void flush_output_stderr(void)
1381 {
1382         fputs(output_buffer, outf);
1383         fflush(outf);
1384         outp = output_buffer;
1385 }
1386
1387 void format_all_counters(struct thread_data *t, struct core_data *c, struct pkg_data *p)
1388 {
1389         static int printed;
1390
1391         if (!printed || !summary_only)
1392                 print_header("\t");
1393
1394         format_counters(&average.threads, &average.cores, &average.packages);
1395
1396         printed = 1;
1397
1398         if (summary_only)
1399                 return;
1400
1401         for_all_cpus(format_counters, t, c, p);
1402 }
1403
1404 #define DELTA_WRAP32(new, old)                  \
1405         old = ((((unsigned long long)new << 32) - ((unsigned long long)old << 32)) >> 32);
1406
1407 int delta_package(struct pkg_data *new, struct pkg_data *old)
1408 {
1409         int i;
1410         struct msr_counter *mp;
1411
1412         if (DO_BIC(BIC_Totl_c0))
1413                 old->pkg_wtd_core_c0 = new->pkg_wtd_core_c0 - old->pkg_wtd_core_c0;
1414         if (DO_BIC(BIC_Any_c0))
1415                 old->pkg_any_core_c0 = new->pkg_any_core_c0 - old->pkg_any_core_c0;
1416         if (DO_BIC(BIC_GFX_c0))
1417                 old->pkg_any_gfxe_c0 = new->pkg_any_gfxe_c0 - old->pkg_any_gfxe_c0;
1418         if (DO_BIC(BIC_CPUGFX))
1419                 old->pkg_both_core_gfxe_c0 = new->pkg_both_core_gfxe_c0 - old->pkg_both_core_gfxe_c0;
1420
1421         old->pc2 = new->pc2 - old->pc2;
1422         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc3))
1423                 old->pc3 = new->pc3 - old->pc3;
1424         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc6))
1425                 old->pc6 = new->pc6 - old->pc6;
1426         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc7))
1427                 old->pc7 = new->pc7 - old->pc7;
1428         old->pc8 = new->pc8 - old->pc8;
1429         old->pc9 = new->pc9 - old->pc9;
1430         old->pc10 = new->pc10 - old->pc10;
1431         old->cpu_lpi = new->cpu_lpi - old->cpu_lpi;
1432         old->sys_lpi = new->sys_lpi - old->sys_lpi;
1433         old->pkg_temp_c = new->pkg_temp_c;
1434
1435         /* flag an error when rc6 counter resets/wraps */
1436         if (old->gfx_rc6_ms > new->gfx_rc6_ms)
1437                 old->gfx_rc6_ms = -1;
1438         else
1439                 old->gfx_rc6_ms = new->gfx_rc6_ms - old->gfx_rc6_ms;
1440
1441         old->gfx_mhz = new->gfx_mhz;
1442         old->gfx_act_mhz = new->gfx_act_mhz;
1443
1444         old->energy_pkg = new->energy_pkg - old->energy_pkg;
1445         old->energy_cores = new->energy_cores - old->energy_cores;
1446         old->energy_gfx = new->energy_gfx - old->energy_gfx;
1447         old->energy_dram = new->energy_dram - old->energy_dram;
1448         old->rapl_pkg_perf_status = new->rapl_pkg_perf_status - old->rapl_pkg_perf_status;
1449         old->rapl_dram_perf_status = new->rapl_dram_perf_status - old->rapl_dram_perf_status;
1450
1451         for (i = 0, mp = sys.pp; mp; i++, mp = mp->next) {
1452                 if (mp->format == FORMAT_RAW)
1453                         old->counter[i] = new->counter[i];
1454                 else
1455                         old->counter[i] = new->counter[i] - old->counter[i];
1456         }
1457
1458         return 0;
1459 }
1460
1461 void delta_core(struct core_data *new, struct core_data *old)
1462 {
1463         int i;
1464         struct msr_counter *mp;
1465
1466         old->c3 = new->c3 - old->c3;
1467         old->c6 = new->c6 - old->c6;
1468         old->c7 = new->c7 - old->c7;
1469         old->core_temp_c = new->core_temp_c;
1470         old->mc6_us = new->mc6_us - old->mc6_us;
1471
1472         DELTA_WRAP32(new->core_energy, old->core_energy);
1473
1474         for (i = 0, mp = sys.cp; mp; i++, mp = mp->next) {
1475                 if (mp->format == FORMAT_RAW)
1476                         old->counter[i] = new->counter[i];
1477                 else
1478                         old->counter[i] = new->counter[i] - old->counter[i];
1479         }
1480 }
1481
1482 int soft_c1_residency_display(int bic)
1483 {
1484         if (!DO_BIC(BIC_CPU_c1) || use_c1_residency_msr)
1485                 return 0;
1486
1487         return DO_BIC_READ(bic);
1488 }
1489
1490 /*
1491  * old = new - old
1492  */
1493 int delta_thread(struct thread_data *new, struct thread_data *old, struct core_data *core_delta)
1494 {
1495         int i;
1496         struct msr_counter *mp;
1497
1498         /* we run cpuid just the 1st time, copy the results */
1499         if (DO_BIC(BIC_APIC))
1500                 new->apic_id = old->apic_id;
1501         if (DO_BIC(BIC_X2APIC))
1502                 new->x2apic_id = old->x2apic_id;
1503
1504         /*
1505          * the timestamps from start of measurement interval are in "old"
1506          * the timestamp from end of measurement interval are in "new"
1507          * over-write old w/ new so we can print end of interval values
1508          */
1509
1510         timersub(&new->tv_begin, &old->tv_begin, &old->tv_delta);
1511         old->tv_begin = new->tv_begin;
1512         old->tv_end = new->tv_end;
1513
1514         old->tsc = new->tsc - old->tsc;
1515
1516         /* check for TSC < 1 Mcycles over interval */
1517         if (old->tsc < (1000 * 1000))
1518                 errx(-3, "Insanely slow TSC rate, TSC stops in idle?\n"
1519                      "You can disable all c-states by booting with \"idle=poll\"\n"
1520                      "or just the deep ones with \"processor.max_cstate=1\"");
1521
1522         old->c1 = new->c1 - old->c1;
1523
1524         if (DO_BIC(BIC_Avg_MHz) || DO_BIC(BIC_Busy) || DO_BIC(BIC_Bzy_MHz) || soft_c1_residency_display(BIC_Avg_MHz)) {
1525                 if ((new->aperf > old->aperf) && (new->mperf > old->mperf)) {
1526                         old->aperf = new->aperf - old->aperf;
1527                         old->mperf = new->mperf - old->mperf;
1528                 } else {
1529                         return -1;
1530                 }
1531         }
1532
1533         if (use_c1_residency_msr) {
1534                 /*
1535                  * Some models have a dedicated C1 residency MSR,
1536                  * which should be more accurate than the derivation below.
1537                  */
1538         } else {
1539                 /*
1540                  * As counter collection is not atomic,
1541                  * it is possible for mperf's non-halted cycles + idle states
1542                  * to exceed TSC's all cycles: show c1 = 0% in that case.
1543                  */
1544                 if ((old->mperf + core_delta->c3 + core_delta->c6 + core_delta->c7) > (old->tsc * tsc_tweak))
1545                         old->c1 = 0;
1546                 else {
1547                         /* normal case, derive c1 */
1548                         old->c1 = (old->tsc * tsc_tweak) - old->mperf - core_delta->c3
1549                             - core_delta->c6 - core_delta->c7;
1550                 }
1551         }
1552
1553         if (old->mperf == 0) {
1554                 if (debug > 1)
1555                         fprintf(outf, "cpu%d MPERF 0!\n", old->cpu_id);
1556                 old->mperf = 1; /* divide by 0 protection */
1557         }
1558
1559         if (DO_BIC(BIC_IPC))
1560                 old->instr_count = new->instr_count - old->instr_count;
1561
1562         if (DO_BIC(BIC_IRQ))
1563                 old->irq_count = new->irq_count - old->irq_count;
1564
1565         if (DO_BIC(BIC_SMI))
1566                 old->smi_count = new->smi_count - old->smi_count;
1567
1568         for (i = 0, mp = sys.tp; mp; i++, mp = mp->next) {
1569                 if (mp->format == FORMAT_RAW)
1570                         old->counter[i] = new->counter[i];
1571                 else
1572                         old->counter[i] = new->counter[i] - old->counter[i];
1573         }
1574         return 0;
1575 }
1576
1577 int delta_cpu(struct thread_data *t, struct core_data *c,
1578               struct pkg_data *p, struct thread_data *t2, struct core_data *c2, struct pkg_data *p2)
1579 {
1580         int retval = 0;
1581
1582         /* calculate core delta only for 1st thread in core */
1583         if (t->flags & CPU_IS_FIRST_THREAD_IN_CORE)
1584                 delta_core(c, c2);
1585
1586         /* always calculate thread delta */
1587         retval = delta_thread(t, t2, c2);       /* c2 is core delta */
1588         if (retval)
1589                 return retval;
1590
1591         /* calculate package delta only for 1st core in package */
1592         if (t->flags & CPU_IS_FIRST_CORE_IN_PACKAGE)
1593                 retval = delta_package(p, p2);
1594
1595         return retval;
1596 }
1597
1598 void clear_counters(struct thread_data *t, struct core_data *c, struct pkg_data *p)
1599 {
1600         int i;
1601         struct msr_counter *mp;
1602
1603         t->tv_begin.tv_sec = 0;
1604         t->tv_begin.tv_usec = 0;
1605         t->tv_end.tv_sec = 0;
1606         t->tv_end.tv_usec = 0;
1607         t->tv_delta.tv_sec = 0;
1608         t->tv_delta.tv_usec = 0;
1609
1610         t->tsc = 0;
1611         t->aperf = 0;
1612         t->mperf = 0;
1613         t->c1 = 0;
1614
1615         t->instr_count = 0;
1616
1617         t->irq_count = 0;
1618         t->smi_count = 0;
1619
1620         /* tells format_counters to dump all fields from this set */
1621         t->flags = CPU_IS_FIRST_THREAD_IN_CORE | CPU_IS_FIRST_CORE_IN_PACKAGE;
1622
1623         c->c3 = 0;
1624         c->c6 = 0;
1625         c->c7 = 0;
1626         c->mc6_us = 0;
1627         c->core_temp_c = 0;
1628         c->core_energy = 0;
1629
1630         p->pkg_wtd_core_c0 = 0;
1631         p->pkg_any_core_c0 = 0;
1632         p->pkg_any_gfxe_c0 = 0;
1633         p->pkg_both_core_gfxe_c0 = 0;
1634
1635         p->pc2 = 0;
1636         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc3))
1637                 p->pc3 = 0;
1638         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc6))
1639                 p->pc6 = 0;
1640         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc7))
1641                 p->pc7 = 0;
1642         p->pc8 = 0;
1643         p->pc9 = 0;
1644         p->pc10 = 0;
1645         p->cpu_lpi = 0;
1646         p->sys_lpi = 0;
1647
1648         p->energy_pkg = 0;
1649         p->energy_dram = 0;
1650         p->energy_cores = 0;
1651         p->energy_gfx = 0;
1652         p->rapl_pkg_perf_status = 0;
1653         p->rapl_dram_perf_status = 0;
1654         p->pkg_temp_c = 0;
1655
1656         p->gfx_rc6_ms = 0;
1657         p->gfx_mhz = 0;
1658         p->gfx_act_mhz = 0;
1659         for (i = 0, mp = sys.tp; mp; i++, mp = mp->next)
1660                 t->counter[i] = 0;
1661
1662         for (i = 0, mp = sys.cp; mp; i++, mp = mp->next)
1663                 c->counter[i] = 0;
1664
1665         for (i = 0, mp = sys.pp; mp; i++, mp = mp->next)
1666                 p->counter[i] = 0;
1667 }
1668
1669 int sum_counters(struct thread_data *t, struct core_data *c, struct pkg_data *p)
1670 {
1671         int i;
1672         struct msr_counter *mp;
1673
1674         /* copy un-changing apic_id's */
1675         if (DO_BIC(BIC_APIC))
1676                 average.threads.apic_id = t->apic_id;
1677         if (DO_BIC(BIC_X2APIC))
1678                 average.threads.x2apic_id = t->x2apic_id;
1679
1680         /* remember first tv_begin */
1681         if (average.threads.tv_begin.tv_sec == 0)
1682                 average.threads.tv_begin = t->tv_begin;
1683
1684         /* remember last tv_end */
1685         average.threads.tv_end = t->tv_end;
1686
1687         average.threads.tsc += t->tsc;
1688         average.threads.aperf += t->aperf;
1689         average.threads.mperf += t->mperf;
1690         average.threads.c1 += t->c1;
1691
1692         average.threads.instr_count += t->instr_count;
1693
1694         average.threads.irq_count += t->irq_count;
1695         average.threads.smi_count += t->smi_count;
1696
1697         for (i = 0, mp = sys.tp; mp; i++, mp = mp->next) {
1698                 if (mp->format == FORMAT_RAW)
1699                         continue;
1700                 average.threads.counter[i] += t->counter[i];
1701         }
1702
1703         /* sum per-core values only for 1st thread in core */
1704         if (!(t->flags & CPU_IS_FIRST_THREAD_IN_CORE))
1705                 return 0;
1706
1707         average.cores.c3 += c->c3;
1708         average.cores.c6 += c->c6;
1709         average.cores.c7 += c->c7;
1710         average.cores.mc6_us += c->mc6_us;
1711
1712         average.cores.core_temp_c = MAX(average.cores.core_temp_c, c->core_temp_c);
1713
1714         average.cores.core_energy += c->core_energy;
1715
1716         for (i = 0, mp = sys.cp; mp; i++, mp = mp->next) {
1717                 if (mp->format == FORMAT_RAW)
1718                         continue;
1719                 average.cores.counter[i] += c->counter[i];
1720         }
1721
1722         /* sum per-pkg values only for 1st core in pkg */
1723         if (!(t->flags & CPU_IS_FIRST_CORE_IN_PACKAGE))
1724                 return 0;
1725
1726         if (DO_BIC(BIC_Totl_c0))
1727                 average.packages.pkg_wtd_core_c0 += p->pkg_wtd_core_c0;
1728         if (DO_BIC(BIC_Any_c0))
1729                 average.packages.pkg_any_core_c0 += p->pkg_any_core_c0;
1730         if (DO_BIC(BIC_GFX_c0))
1731                 average.packages.pkg_any_gfxe_c0 += p->pkg_any_gfxe_c0;
1732         if (DO_BIC(BIC_CPUGFX))
1733                 average.packages.pkg_both_core_gfxe_c0 += p->pkg_both_core_gfxe_c0;
1734
1735         average.packages.pc2 += p->pc2;
1736         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc3))
1737                 average.packages.pc3 += p->pc3;
1738         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc6))
1739                 average.packages.pc6 += p->pc6;
1740         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc7))
1741                 average.packages.pc7 += p->pc7;
1742         average.packages.pc8 += p->pc8;
1743         average.packages.pc9 += p->pc9;
1744         average.packages.pc10 += p->pc10;
1745
1746         average.packages.cpu_lpi = p->cpu_lpi;
1747         average.packages.sys_lpi = p->sys_lpi;
1748
1749         average.packages.energy_pkg += p->energy_pkg;
1750         average.packages.energy_dram += p->energy_dram;
1751         average.packages.energy_cores += p->energy_cores;
1752         average.packages.energy_gfx += p->energy_gfx;
1753
1754         average.packages.gfx_rc6_ms = p->gfx_rc6_ms;
1755         average.packages.gfx_mhz = p->gfx_mhz;
1756         average.packages.gfx_act_mhz = p->gfx_act_mhz;
1757
1758         average.packages.pkg_temp_c = MAX(average.packages.pkg_temp_c, p->pkg_temp_c);
1759
1760         average.packages.rapl_pkg_perf_status += p->rapl_pkg_perf_status;
1761         average.packages.rapl_dram_perf_status += p->rapl_dram_perf_status;
1762
1763         for (i = 0, mp = sys.pp; mp; i++, mp = mp->next) {
1764                 if (mp->format == FORMAT_RAW)
1765                         continue;
1766                 average.packages.counter[i] += p->counter[i];
1767         }
1768         return 0;
1769 }
1770
1771 /*
1772  * sum the counters for all cpus in the system
1773  * compute the weighted average
1774  */
1775 void compute_average(struct thread_data *t, struct core_data *c, struct pkg_data *p)
1776 {
1777         int i;
1778         struct msr_counter *mp;
1779
1780         clear_counters(&average.threads, &average.cores, &average.packages);
1781
1782         for_all_cpus(sum_counters, t, c, p);
1783
1784         /* Use the global time delta for the average. */
1785         average.threads.tv_delta = tv_delta;
1786
1787         average.threads.tsc /= topo.num_cpus;
1788         average.threads.aperf /= topo.num_cpus;
1789         average.threads.mperf /= topo.num_cpus;
1790         average.threads.instr_count /= topo.num_cpus;
1791         average.threads.c1 /= topo.num_cpus;
1792
1793         if (average.threads.irq_count > 9999999)
1794                 sums_need_wide_columns = 1;
1795
1796         average.cores.c3 /= topo.num_cores;
1797         average.cores.c6 /= topo.num_cores;
1798         average.cores.c7 /= topo.num_cores;
1799         average.cores.mc6_us /= topo.num_cores;
1800
1801         if (DO_BIC(BIC_Totl_c0))
1802                 average.packages.pkg_wtd_core_c0 /= topo.num_packages;
1803         if (DO_BIC(BIC_Any_c0))
1804                 average.packages.pkg_any_core_c0 /= topo.num_packages;
1805         if (DO_BIC(BIC_GFX_c0))
1806                 average.packages.pkg_any_gfxe_c0 /= topo.num_packages;
1807         if (DO_BIC(BIC_CPUGFX))
1808                 average.packages.pkg_both_core_gfxe_c0 /= topo.num_packages;
1809
1810         average.packages.pc2 /= topo.num_packages;
1811         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc3))
1812                 average.packages.pc3 /= topo.num_packages;
1813         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc6))
1814                 average.packages.pc6 /= topo.num_packages;
1815         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc7))
1816                 average.packages.pc7 /= topo.num_packages;
1817
1818         average.packages.pc8 /= topo.num_packages;
1819         average.packages.pc9 /= topo.num_packages;
1820         average.packages.pc10 /= topo.num_packages;
1821
1822         for (i = 0, mp = sys.tp; mp; i++, mp = mp->next) {
1823                 if (mp->format == FORMAT_RAW)
1824                         continue;
1825                 if (mp->type == COUNTER_ITEMS) {
1826                         if (average.threads.counter[i] > 9999999)
1827                                 sums_need_wide_columns = 1;
1828                         continue;
1829                 }
1830                 average.threads.counter[i] /= topo.num_cpus;
1831         }
1832         for (i = 0, mp = sys.cp; mp; i++, mp = mp->next) {
1833                 if (mp->format == FORMAT_RAW)
1834                         continue;
1835                 if (mp->type == COUNTER_ITEMS) {
1836                         if (average.cores.counter[i] > 9999999)
1837                                 sums_need_wide_columns = 1;
1838                 }
1839                 average.cores.counter[i] /= topo.num_cores;
1840         }
1841         for (i = 0, mp = sys.pp; mp; i++, mp = mp->next) {
1842                 if (mp->format == FORMAT_RAW)
1843                         continue;
1844                 if (mp->type == COUNTER_ITEMS) {
1845                         if (average.packages.counter[i] > 9999999)
1846                                 sums_need_wide_columns = 1;
1847                 }
1848                 average.packages.counter[i] /= topo.num_packages;
1849         }
1850 }
1851
1852 static unsigned long long rdtsc(void)
1853 {
1854         unsigned int low, high;
1855
1856         asm volatile ("rdtsc":"=a" (low), "=d"(high));
1857
1858         return low | ((unsigned long long)high) << 32;
1859 }
1860
1861 /*
1862  * Open a file, and exit on failure
1863  */
1864 FILE *fopen_or_die(const char *path, const char *mode)
1865 {
1866         FILE *filep = fopen(path, mode);
1867
1868         if (!filep)
1869                 err(1, "%s: open failed", path);
1870         return filep;
1871 }
1872
1873 /*
1874  * snapshot_sysfs_counter()
1875  *
1876  * return snapshot of given counter
1877  */
1878 unsigned long long snapshot_sysfs_counter(char *path)
1879 {
1880         FILE *fp;
1881         int retval;
1882         unsigned long long counter;
1883
1884         fp = fopen_or_die(path, "r");
1885
1886         retval = fscanf(fp, "%lld", &counter);
1887         if (retval != 1)
1888                 err(1, "snapshot_sysfs_counter(%s)", path);
1889
1890         fclose(fp);
1891
1892         return counter;
1893 }
1894
1895 int get_mp(int cpu, struct msr_counter *mp, unsigned long long *counterp)
1896 {
1897         if (mp->msr_num != 0) {
1898                 if (get_msr(cpu, mp->msr_num, counterp))
1899                         return -1;
1900         } else {
1901                 char path[128 + PATH_BYTES];
1902
1903                 if (mp->flags & SYSFS_PERCPU) {
1904                         sprintf(path, "/sys/devices/system/cpu/cpu%d/%s", cpu, mp->path);
1905
1906                         *counterp = snapshot_sysfs_counter(path);
1907                 } else {
1908                         *counterp = snapshot_sysfs_counter(mp->path);
1909                 }
1910         }
1911
1912         return 0;
1913 }
1914
1915 int get_epb(int cpu)
1916 {
1917         char path[128 + PATH_BYTES];
1918         unsigned long long msr;
1919         int ret, epb = -1;
1920         FILE *fp;
1921
1922         sprintf(path, "/sys/devices/system/cpu/cpu%d/power/energy_perf_bias", cpu);
1923
1924         fp = fopen(path, "r");
1925         if (!fp)
1926                 goto msr_fallback;
1927
1928         ret = fscanf(fp, "%d", &epb);
1929         if (ret != 1)
1930                 err(1, "%s(%s)", __func__, path);
1931
1932         fclose(fp);
1933
1934         return epb;
1935
1936 msr_fallback:
1937         get_msr(cpu, MSR_IA32_ENERGY_PERF_BIAS, &msr);
1938
1939         return msr & 0xf;
1940 }
1941
1942 void get_apic_id(struct thread_data *t)
1943 {
1944         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
1945
1946         if (DO_BIC(BIC_APIC)) {
1947                 eax = ebx = ecx = edx = 0;
1948                 __cpuid(1, eax, ebx, ecx, edx);
1949
1950                 t->apic_id = (ebx >> 24) & 0xff;
1951         }
1952
1953         if (!DO_BIC(BIC_X2APIC))
1954                 return;
1955
1956         if (authentic_amd || hygon_genuine) {
1957                 unsigned int topology_extensions;
1958
1959                 if (max_extended_level < 0x8000001e)
1960                         return;
1961
1962                 eax = ebx = ecx = edx = 0;
1963                 __cpuid(0x80000001, eax, ebx, ecx, edx);
1964                 topology_extensions = ecx & (1 << 22);
1965
1966                 if (topology_extensions == 0)
1967                         return;
1968
1969                 eax = ebx = ecx = edx = 0;
1970                 __cpuid(0x8000001e, eax, ebx, ecx, edx);
1971
1972                 t->x2apic_id = eax;
1973                 return;
1974         }
1975
1976         if (!genuine_intel)
1977                 return;
1978
1979         if (max_level < 0xb)
1980                 return;
1981
1982         ecx = 0;
1983         __cpuid(0xb, eax, ebx, ecx, edx);
1984         t->x2apic_id = edx;
1985
1986         if (debug && (t->apic_id != (t->x2apic_id & 0xff)))
1987                 fprintf(outf, "cpu%d: BIOS BUG: apic 0x%x x2apic 0x%x\n", t->cpu_id, t->apic_id, t->x2apic_id);
1988 }
1989
1990 /*
1991  * get_counters(...)
1992  * migrate to cpu
1993  * acquire and record local counters for that cpu
1994  */
1995 int get_counters(struct thread_data *t, struct core_data *c, struct pkg_data *p)
1996 {
1997         int cpu = t->cpu_id;
1998         unsigned long long msr;
1999         int aperf_mperf_retry_count = 0;
2000         struct msr_counter *mp;
2001         int i;
2002
2003         if (cpu_migrate(cpu)) {
2004                 fprintf(outf, "get_counters: Could not migrate to CPU %d\n", cpu);
2005                 return -1;
2006         }
2007
2008         gettimeofday(&t->tv_begin, (struct timezone *)NULL);
2009
2010         if (first_counter_read)
2011                 get_apic_id(t);
2012 retry:
2013         t->tsc = rdtsc();       /* we are running on local CPU of interest */
2014
2015         if (DO_BIC(BIC_Avg_MHz) || DO_BIC(BIC_Busy) || DO_BIC(BIC_Bzy_MHz) || soft_c1_residency_display(BIC_Avg_MHz)) {
2016                 unsigned long long tsc_before, tsc_between, tsc_after, aperf_time, mperf_time;
2017
2018                 /*
2019                  * The TSC, APERF and MPERF must be read together for
2020                  * APERF/MPERF and MPERF/TSC to give accurate results.
2021                  *
2022                  * Unfortunately, APERF and MPERF are read by
2023                  * individual system call, so delays may occur
2024                  * between them.  If the time to read them
2025                  * varies by a large amount, we re-read them.
2026                  */
2027
2028                 /*
2029                  * This initial dummy APERF read has been seen to
2030                  * reduce jitter in the subsequent reads.
2031                  */
2032
2033                 if (get_msr(cpu, MSR_IA32_APERF, &t->aperf))
2034                         return -3;
2035
2036                 t->tsc = rdtsc();       /* re-read close to APERF */
2037
2038                 tsc_before = t->tsc;
2039
2040                 if (get_msr(cpu, MSR_IA32_APERF, &t->aperf))
2041                         return -3;
2042
2043                 tsc_between = rdtsc();
2044
2045                 if (get_msr(cpu, MSR_IA32_MPERF, &t->mperf))
2046                         return -4;
2047
2048                 tsc_after = rdtsc();
2049
2050                 aperf_time = tsc_between - tsc_before;
2051                 mperf_time = tsc_after - tsc_between;
2052
2053                 /*
2054                  * If the system call latency to read APERF and MPERF
2055                  * differ by more than 2x, then try again.
2056                  */
2057                 if ((aperf_time > (2 * mperf_time)) || (mperf_time > (2 * aperf_time))) {
2058                         aperf_mperf_retry_count++;
2059                         if (aperf_mperf_retry_count < 5)
2060                                 goto retry;
2061                         else
2062                                 warnx("cpu%d jitter %lld %lld", cpu, aperf_time, mperf_time);
2063                 }
2064                 aperf_mperf_retry_count = 0;
2065
2066                 t->aperf = t->aperf * aperf_mperf_multiplier;
2067                 t->mperf = t->mperf * aperf_mperf_multiplier;
2068         }
2069
2070         if (DO_BIC(BIC_IPC))
2071                 if (read(get_instr_count_fd(cpu), &t->instr_count, sizeof(long long)) != sizeof(long long))
2072                         return -4;
2073
2074         if (DO_BIC(BIC_IRQ))
2075                 t->irq_count = irqs_per_cpu[cpu];
2076         if (DO_BIC(BIC_SMI)) {
2077                 if (get_msr(cpu, MSR_SMI_COUNT, &msr))
2078                         return -5;
2079                 t->smi_count = msr & 0xFFFFFFFF;
2080         }
2081         if (DO_BIC(BIC_CPU_c1) && use_c1_residency_msr) {
2082                 if (get_msr(cpu, MSR_CORE_C1_RES, &t->c1))
2083                         return -6;
2084         }
2085
2086         for (i = 0, mp = sys.tp; mp; i++, mp = mp->next) {
2087                 if (get_mp(cpu, mp, &t->counter[i]))
2088                         return -10;
2089         }
2090
2091         /* collect core counters only for 1st thread in core */
2092         if (!(t->flags & CPU_IS_FIRST_THREAD_IN_CORE))
2093                 goto done;
2094
2095         if (DO_BIC(BIC_CPU_c3) || soft_c1_residency_display(BIC_CPU_c3)) {
2096                 if (get_msr(cpu, MSR_CORE_C3_RESIDENCY, &c->c3))
2097                         return -6;
2098         }
2099
2100         if ((DO_BIC(BIC_CPU_c6) || soft_c1_residency_display(BIC_CPU_c6)) && !do_knl_cstates) {
2101                 if (get_msr(cpu, MSR_CORE_C6_RESIDENCY, &c->c6))
2102                         return -7;
2103         } else if (do_knl_cstates || soft_c1_residency_display(BIC_CPU_c6)) {
2104                 if (get_msr(cpu, MSR_KNL_CORE_C6_RESIDENCY, &c->c6))
2105                         return -7;
2106         }
2107
2108         if (DO_BIC(BIC_CPU_c7) || soft_c1_residency_display(BIC_CPU_c7)) {
2109                 if (get_msr(cpu, MSR_CORE_C7_RESIDENCY, &c->c7))
2110                         return -8;
2111                 else if (t->is_atom) {
2112                         /*
2113                          * For Atom CPUs that has core cstate deeper than c6,
2114                          * MSR_CORE_C6_RESIDENCY returns residency of cc6 and deeper.
2115                          * Minus CC7 (and deeper cstates) residency to get
2116                          * accturate cc6 residency.
2117                          */
2118                         c->c6 -= c->c7;
2119                 }
2120         }
2121
2122         if (DO_BIC(BIC_Mod_c6))
2123                 if (get_msr(cpu, MSR_MODULE_C6_RES_MS, &c->mc6_us))
2124                         return -8;
2125
2126         if (DO_BIC(BIC_CoreTmp)) {
2127                 if (get_msr(cpu, MSR_IA32_THERM_STATUS, &msr))
2128                         return -9;
2129                 c->core_temp_c = tj_max - ((msr >> 16) & 0x7F);
2130         }
2131
2132         if (do_rapl & RAPL_AMD_F17H) {
2133                 if (get_msr(cpu, MSR_CORE_ENERGY_STAT, &msr))
2134                         return -14;
2135                 c->core_energy = msr & 0xFFFFFFFF;
2136         }
2137
2138         for (i = 0, mp = sys.cp; mp; i++, mp = mp->next) {
2139                 if (get_mp(cpu, mp, &c->counter[i]))
2140                         return -10;
2141         }
2142
2143         /* collect package counters only for 1st core in package */
2144         if (!(t->flags & CPU_IS_FIRST_CORE_IN_PACKAGE))
2145                 goto done;
2146
2147         if (DO_BIC(BIC_Totl_c0)) {
2148                 if (get_msr(cpu, MSR_PKG_WEIGHTED_CORE_C0_RES, &p->pkg_wtd_core_c0))
2149                         return -10;
2150         }
2151         if (DO_BIC(BIC_Any_c0)) {
2152                 if (get_msr(cpu, MSR_PKG_ANY_CORE_C0_RES, &p->pkg_any_core_c0))
2153                         return -11;
2154         }
2155         if (DO_BIC(BIC_GFX_c0)) {
2156                 if (get_msr(cpu, MSR_PKG_ANY_GFXE_C0_RES, &p->pkg_any_gfxe_c0))
2157                         return -12;
2158         }
2159         if (DO_BIC(BIC_CPUGFX)) {
2160                 if (get_msr(cpu, MSR_PKG_BOTH_CORE_GFXE_C0_RES, &p->pkg_both_core_gfxe_c0))
2161                         return -13;
2162         }
2163         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc3))
2164                 if (get_msr(cpu, MSR_PKG_C3_RESIDENCY, &p->pc3))
2165                         return -9;
2166         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc6)) {
2167                 if (do_slm_cstates) {
2168                         if (get_msr(cpu, MSR_ATOM_PKG_C6_RESIDENCY, &p->pc6))
2169                                 return -10;
2170                 } else {
2171                         if (get_msr(cpu, MSR_PKG_C6_RESIDENCY, &p->pc6))
2172                                 return -10;
2173                 }
2174         }
2175
2176         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc2))
2177                 if (get_msr(cpu, MSR_PKG_C2_RESIDENCY, &p->pc2))
2178                         return -11;
2179         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc7))
2180                 if (get_msr(cpu, MSR_PKG_C7_RESIDENCY, &p->pc7))
2181                         return -12;
2182         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc8))
2183                 if (get_msr(cpu, MSR_PKG_C8_RESIDENCY, &p->pc8))
2184                         return -13;
2185         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc9))
2186                 if (get_msr(cpu, MSR_PKG_C9_RESIDENCY, &p->pc9))
2187                         return -13;
2188         if (DO_BIC(BIC_Pkgpc10))
2189                 if (get_msr(cpu, MSR_PKG_C10_RESIDENCY, &p->pc10))
2190                         return -13;
2191
2192         if (DO_BIC(BIC_CPU_LPI))
2193                 p->cpu_lpi = cpuidle_cur_cpu_lpi_us;
2194         if (DO_BIC(BIC_SYS_LPI))
2195                 p->sys_lpi = cpuidle_cur_sys_lpi_us;
2196
2197         if (do_rapl & RAPL_PKG) {
2198                 if (get_msr_sum(cpu, MSR_PKG_ENERGY_STATUS, &msr))
2199                         return -13;
2200                 p->energy_pkg = msr;
2201         }
2202         if (do_rapl & RAPL_CORES_ENERGY_STATUS) {
2203                 if (get_msr_sum(cpu, MSR_PP0_ENERGY_STATUS, &msr))
2204                         return -14;
2205                 p->energy_cores = msr;
2206         }
2207         if (do_rapl & RAPL_DRAM) {
2208                 if (get_msr_sum(cpu, MSR_DRAM_ENERGY_STATUS, &msr))
2209                         return -15;
2210                 p->energy_dram = msr;
2211         }
2212         if (do_rapl & RAPL_GFX) {
2213                 if (get_msr_sum(cpu, MSR_PP1_ENERGY_STATUS, &msr))
2214                         return -16;
2215                 p->energy_gfx = msr;
2216         }
2217         if (do_rapl & RAPL_PKG_PERF_STATUS) {
2218                 if (get_msr_sum(cpu, MSR_PKG_PERF_STATUS, &msr))
2219                         return -16;
2220                 p->rapl_pkg_perf_status = msr;
2221         }
2222         if (do_rapl & RAPL_DRAM_PERF_STATUS) {
2223                 if (get_msr_sum(cpu, MSR_DRAM_PERF_STATUS, &msr))
2224                         return -16;
2225                 p->rapl_dram_perf_status = msr;
2226         }
2227         if (do_rapl & RAPL_AMD_F17H) {
2228                 if (get_msr_sum(cpu, MSR_PKG_ENERGY_STAT, &msr))
2229                         return -13;
2230                 p->energy_pkg = msr;
2231         }
2232         if (DO_BIC(BIC_PkgTmp)) {
2233                 if (get_msr(cpu, MSR_IA32_PACKAGE_THERM_STATUS, &msr))
2234                         return -17;
2235                 p->pkg_temp_c = tj_max - ((msr >> 16) & 0x7F);
2236         }
2237
2238         if (DO_BIC(BIC_GFX_rc6))
2239                 p->gfx_rc6_ms = gfx_cur_rc6_ms;
2240
2241         if (DO_BIC(BIC_GFXMHz))
2242                 p->gfx_mhz = gfx_cur_mhz;
2243
2244         if (DO_BIC(BIC_GFXACTMHz))
2245                 p->gfx_act_mhz = gfx_act_mhz;
2246
2247         for (i = 0, mp = sys.pp; mp; i++, mp = mp->next) {
2248                 if (get_mp(cpu, mp, &p->counter[i]))
2249                         return -10;
2250         }
2251 done:
2252         gettimeofday(&t->tv_end, (struct timezone *)NULL);
2253
2254         return 0;
2255 }
2256
2257 /*
2258  * MSR_PKG_CST_CONFIG_CONTROL decoding for pkg_cstate_limit:
2259  * If you change the values, note they are used both in comparisons
2260  * (>= PCL__7) and to index pkg_cstate_limit_strings[].
2261  */
2262
2263 #define PCLUKN 0                /* Unknown */
2264 #define PCLRSV 1                /* Reserved */
2265 #define PCL__0 2                /* PC0 */
2266 #define PCL__1 3                /* PC1 */
2267 #define PCL__2 4                /* PC2 */
2268 #define PCL__3 5                /* PC3 */
2269 #define PCL__4 6                /* PC4 */
2270 #define PCL__6 7                /* PC6 */
2271 #define PCL_6N 8                /* PC6 No Retention */
2272 #define PCL_6R 9                /* PC6 Retention */
2273 #define PCL__7 10               /* PC7 */
2274 #define PCL_7S 11               /* PC7 Shrink */
2275 #define PCL__8 12               /* PC8 */
2276 #define PCL__9 13               /* PC9 */
2277 #define PCL_10 14               /* PC10 */
2278 #define PCLUNL 15               /* Unlimited */
2279
2280 int pkg_cstate_limit = PCLUKN;
2281 char *pkg_cstate_limit_strings[] = { "reserved", "unknown", "pc0", "pc1", "pc2",
2282         "pc3", "pc4", "pc6", "pc6n", "pc6r", "pc7", "pc7s", "pc8", "pc9", "pc10", "unlimited"
2283 };
2284
2285 int nhm_pkg_cstate_limits[16] =
2286     { PCL__0, PCL__1, PCL__3, PCL__6, PCL__7, PCLRSV, PCLRSV, PCLUNL, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV,
2287         PCLRSV, PCLRSV
2288 };
2289
2290 int snb_pkg_cstate_limits[16] =
2291     { PCL__0, PCL__2, PCL_6N, PCL_6R, PCL__7, PCL_7S, PCLRSV, PCLUNL, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV,
2292         PCLRSV, PCLRSV
2293 };
2294
2295 int hsw_pkg_cstate_limits[16] =
2296     { PCL__0, PCL__2, PCL__3, PCL__6, PCL__7, PCL_7S, PCL__8, PCL__9, PCLUNL, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV,
2297         PCLRSV, PCLRSV
2298 };
2299
2300 int slv_pkg_cstate_limits[16] =
2301     { PCL__0, PCL__1, PCLRSV, PCLRSV, PCL__4, PCLRSV, PCL__6, PCL__7, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV,
2302         PCL__6, PCL__7
2303 };
2304
2305 int amt_pkg_cstate_limits[16] =
2306     { PCLUNL, PCL__1, PCL__2, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCL__6, PCL__7, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV,
2307         PCLRSV, PCLRSV
2308 };
2309
2310 int phi_pkg_cstate_limits[16] =
2311     { PCL__0, PCL__2, PCL_6N, PCL_6R, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLUNL, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV,
2312         PCLRSV, PCLRSV
2313 };
2314
2315 int glm_pkg_cstate_limits[16] =
2316     { PCLUNL, PCL__1, PCL__3, PCL__6, PCL__7, PCL_7S, PCL__8, PCL__9, PCL_10, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV,
2317         PCLRSV, PCLRSV
2318 };
2319
2320 int skx_pkg_cstate_limits[16] =
2321     { PCL__0, PCL__2, PCL_6N, PCL_6R, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLUNL, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV,
2322         PCLRSV, PCLRSV
2323 };
2324
2325 int icx_pkg_cstate_limits[16] =
2326     { PCL__0, PCL__2, PCL__6, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLUNL, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV, PCLRSV,
2327         PCLRSV, PCLRSV
2328 };
2329
2330 static void calculate_tsc_tweak()
2331 {
2332         tsc_tweak = base_hz / tsc_hz;
2333 }
2334
2335 void prewake_cstate_probe(unsigned int family, unsigned int model);
2336
2337 static void dump_nhm_platform_info(void)
2338 {
2339         unsigned long long msr;
2340         unsigned int ratio;
2341
2342         get_msr(base_cpu, MSR_PLATFORM_INFO, &msr);
2343
2344         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_PLATFORM_INFO: 0x%08llx\n", base_cpu, msr);
2345
2346         ratio = (msr >> 40) & 0xFF;
2347         fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max efficiency frequency\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2348
2349         ratio = (msr >> 8) & 0xFF;
2350         fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz base frequency\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2351
2352         get_msr(base_cpu, MSR_IA32_POWER_CTL, &msr);
2353         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_IA32_POWER_CTL: 0x%08llx (C1E auto-promotion: %sabled)\n",
2354                 base_cpu, msr, msr & 0x2 ? "EN" : "DIS");
2355
2356         /* C-state Pre-wake Disable (CSTATE_PREWAKE_DISABLE) */
2357         if (dis_cstate_prewake)
2358                 fprintf(outf, "C-state Pre-wake: %sabled\n", msr & 0x40000000 ? "DIS" : "EN");
2359
2360         return;
2361 }
2362
2363 static void dump_hsw_turbo_ratio_limits(void)
2364 {
2365         unsigned long long msr;
2366         unsigned int ratio;
2367
2368         get_msr(base_cpu, MSR_TURBO_RATIO_LIMIT2, &msr);
2369
2370         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_TURBO_RATIO_LIMIT2: 0x%08llx\n", base_cpu, msr);
2371
2372         ratio = (msr >> 8) & 0xFF;
2373         if (ratio)
2374                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo 18 active cores\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2375
2376         ratio = (msr >> 0) & 0xFF;
2377         if (ratio)
2378                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo 17 active cores\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2379         return;
2380 }
2381
2382 static void dump_ivt_turbo_ratio_limits(void)
2383 {
2384         unsigned long long msr;
2385         unsigned int ratio;
2386
2387         get_msr(base_cpu, MSR_TURBO_RATIO_LIMIT1, &msr);
2388
2389         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_TURBO_RATIO_LIMIT1: 0x%08llx\n", base_cpu, msr);
2390
2391         ratio = (msr >> 56) & 0xFF;
2392         if (ratio)
2393                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo 16 active cores\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2394
2395         ratio = (msr >> 48) & 0xFF;
2396         if (ratio)
2397                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo 15 active cores\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2398
2399         ratio = (msr >> 40) & 0xFF;
2400         if (ratio)
2401                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo 14 active cores\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2402
2403         ratio = (msr >> 32) & 0xFF;
2404         if (ratio)
2405                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo 13 active cores\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2406
2407         ratio = (msr >> 24) & 0xFF;
2408         if (ratio)
2409                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo 12 active cores\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2410
2411         ratio = (msr >> 16) & 0xFF;
2412         if (ratio)
2413                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo 11 active cores\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2414
2415         ratio = (msr >> 8) & 0xFF;
2416         if (ratio)
2417                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo 10 active cores\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2418
2419         ratio = (msr >> 0) & 0xFF;
2420         if (ratio)
2421                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo 9 active cores\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2422         return;
2423 }
2424
2425 int has_turbo_ratio_group_limits(int family, int model)
2426 {
2427
2428         if (!genuine_intel)
2429                 return 0;
2430
2431         switch (model) {
2432         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT:
2433         case INTEL_FAM6_SKYLAKE_X:
2434         case INTEL_FAM6_ICELAKE_X:
2435         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT_D:
2436         case INTEL_FAM6_ATOM_TREMONT_D:
2437                 return 1;
2438         }
2439         return 0;
2440 }
2441
2442 static void dump_turbo_ratio_limits(int family, int model)
2443 {
2444         unsigned long long msr, core_counts;
2445         unsigned int ratio, group_size;
2446
2447         get_msr(base_cpu, MSR_TURBO_RATIO_LIMIT, &msr);
2448         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_TURBO_RATIO_LIMIT: 0x%08llx\n", base_cpu, msr);
2449
2450         if (has_turbo_ratio_group_limits(family, model)) {
2451                 get_msr(base_cpu, MSR_TURBO_RATIO_LIMIT1, &core_counts);
2452                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_TURBO_RATIO_LIMIT1: 0x%08llx\n", base_cpu, core_counts);
2453         } else {
2454                 core_counts = 0x0807060504030201;
2455         }
2456
2457         ratio = (msr >> 56) & 0xFF;
2458         group_size = (core_counts >> 56) & 0xFF;
2459         if (ratio)
2460                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo %d active cores\n",
2461                         ratio, bclk, ratio * bclk, group_size);
2462
2463         ratio = (msr >> 48) & 0xFF;
2464         group_size = (core_counts >> 48) & 0xFF;
2465         if (ratio)
2466                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo %d active cores\n",
2467                         ratio, bclk, ratio * bclk, group_size);
2468
2469         ratio = (msr >> 40) & 0xFF;
2470         group_size = (core_counts >> 40) & 0xFF;
2471         if (ratio)
2472                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo %d active cores\n",
2473                         ratio, bclk, ratio * bclk, group_size);
2474
2475         ratio = (msr >> 32) & 0xFF;
2476         group_size = (core_counts >> 32) & 0xFF;
2477         if (ratio)
2478                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo %d active cores\n",
2479                         ratio, bclk, ratio * bclk, group_size);
2480
2481         ratio = (msr >> 24) & 0xFF;
2482         group_size = (core_counts >> 24) & 0xFF;
2483         if (ratio)
2484                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo %d active cores\n",
2485                         ratio, bclk, ratio * bclk, group_size);
2486
2487         ratio = (msr >> 16) & 0xFF;
2488         group_size = (core_counts >> 16) & 0xFF;
2489         if (ratio)
2490                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo %d active cores\n",
2491                         ratio, bclk, ratio * bclk, group_size);
2492
2493         ratio = (msr >> 8) & 0xFF;
2494         group_size = (core_counts >> 8) & 0xFF;
2495         if (ratio)
2496                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo %d active cores\n",
2497                         ratio, bclk, ratio * bclk, group_size);
2498
2499         ratio = (msr >> 0) & 0xFF;
2500         group_size = (core_counts >> 0) & 0xFF;
2501         if (ratio)
2502                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo %d active cores\n",
2503                         ratio, bclk, ratio * bclk, group_size);
2504         return;
2505 }
2506
2507 static void dump_atom_turbo_ratio_limits(void)
2508 {
2509         unsigned long long msr;
2510         unsigned int ratio;
2511
2512         get_msr(base_cpu, MSR_ATOM_CORE_RATIOS, &msr);
2513         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_ATOM_CORE_RATIOS: 0x%08llx\n", base_cpu, msr & 0xFFFFFFFF);
2514
2515         ratio = (msr >> 0) & 0x3F;
2516         if (ratio)
2517                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz minimum operating frequency\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2518
2519         ratio = (msr >> 8) & 0x3F;
2520         if (ratio)
2521                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz low frequency mode (LFM)\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2522
2523         ratio = (msr >> 16) & 0x3F;
2524         if (ratio)
2525                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz base frequency\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2526
2527         get_msr(base_cpu, MSR_ATOM_CORE_TURBO_RATIOS, &msr);
2528         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_ATOM_CORE_TURBO_RATIOS: 0x%08llx\n", base_cpu, msr & 0xFFFFFFFF);
2529
2530         ratio = (msr >> 24) & 0x3F;
2531         if (ratio)
2532                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo 4 active cores\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2533
2534         ratio = (msr >> 16) & 0x3F;
2535         if (ratio)
2536                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo 3 active cores\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2537
2538         ratio = (msr >> 8) & 0x3F;
2539         if (ratio)
2540                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo 2 active cores\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2541
2542         ratio = (msr >> 0) & 0x3F;
2543         if (ratio)
2544                 fprintf(outf, "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo 1 active core\n", ratio, bclk, ratio * bclk);
2545 }
2546
2547 static void dump_knl_turbo_ratio_limits(void)
2548 {
2549         const unsigned int buckets_no = 7;
2550
2551         unsigned long long msr;
2552         int delta_cores, delta_ratio;
2553         int i, b_nr;
2554         unsigned int cores[buckets_no];
2555         unsigned int ratio[buckets_no];
2556
2557         get_msr(base_cpu, MSR_TURBO_RATIO_LIMIT, &msr);
2558
2559         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_TURBO_RATIO_LIMIT: 0x%08llx\n", base_cpu, msr);
2560
2561         /*
2562          * Turbo encoding in KNL is as follows:
2563          * [0] -- Reserved
2564          * [7:1] -- Base value of number of active cores of bucket 1.
2565          * [15:8] -- Base value of freq ratio of bucket 1.
2566          * [20:16] -- +ve delta of number of active cores of bucket 2.
2567          * i.e. active cores of bucket 2 =
2568          * active cores of bucket 1 + delta
2569          * [23:21] -- Negative delta of freq ratio of bucket 2.
2570          * i.e. freq ratio of bucket 2 =
2571          * freq ratio of bucket 1 - delta
2572          * [28:24]-- +ve delta of number of active cores of bucket 3.
2573          * [31:29]-- -ve delta of freq ratio of bucket 3.
2574          * [36:32]-- +ve delta of number of active cores of bucket 4.
2575          * [39:37]-- -ve delta of freq ratio of bucket 4.
2576          * [44:40]-- +ve delta of number of active cores of bucket 5.
2577          * [47:45]-- -ve delta of freq ratio of bucket 5.
2578          * [52:48]-- +ve delta of number of active cores of bucket 6.
2579          * [55:53]-- -ve delta of freq ratio of bucket 6.
2580          * [60:56]-- +ve delta of number of active cores of bucket 7.
2581          * [63:61]-- -ve delta of freq ratio of bucket 7.
2582          */
2583
2584         b_nr = 0;
2585         cores[b_nr] = (msr & 0xFF) >> 1;
2586         ratio[b_nr] = (msr >> 8) & 0xFF;
2587
2588         for (i = 16; i < 64; i += 8) {
2589                 delta_cores = (msr >> i) & 0x1F;
2590                 delta_ratio = (msr >> (i + 5)) & 0x7;
2591
2592                 cores[b_nr + 1] = cores[b_nr] + delta_cores;
2593                 ratio[b_nr + 1] = ratio[b_nr] - delta_ratio;
2594                 b_nr++;
2595         }
2596
2597         for (i = buckets_no - 1; i >= 0; i--)
2598                 if (i > 0 ? ratio[i] != ratio[i - 1] : 1)
2599                         fprintf(outf,
2600                                 "%d * %.1f = %.1f MHz max turbo %d active cores\n",
2601                                 ratio[i], bclk, ratio[i] * bclk, cores[i]);
2602 }
2603
2604 static void dump_nhm_cst_cfg(void)
2605 {
2606         unsigned long long msr;
2607
2608         get_msr(base_cpu, MSR_PKG_CST_CONFIG_CONTROL, &msr);
2609
2610         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_PKG_CST_CONFIG_CONTROL: 0x%08llx", base_cpu, msr);
2611
2612         fprintf(outf, " (%s%s%s%s%slocked, pkg-cstate-limit=%d (%s)",
2613                 (msr & SNB_C3_AUTO_UNDEMOTE) ? "UNdemote-C3, " : "",
2614                 (msr & SNB_C1_AUTO_UNDEMOTE) ? "UNdemote-C1, " : "",
2615                 (msr & NHM_C3_AUTO_DEMOTE) ? "demote-C3, " : "",
2616                 (msr & NHM_C1_AUTO_DEMOTE) ? "demote-C1, " : "",
2617                 (msr & (1 << 15)) ? "" : "UN", (unsigned int)msr & 0xF, pkg_cstate_limit_strings[pkg_cstate_limit]);
2618
2619 #define AUTOMATIC_CSTATE_CONVERSION             (1UL << 16)
2620         if (has_automatic_cstate_conversion) {
2621                 fprintf(outf, ", automatic c-state conversion=%s", (msr & AUTOMATIC_CSTATE_CONVERSION) ? "on" : "off");
2622         }
2623
2624         fprintf(outf, ")\n");
2625
2626         return;
2627 }
2628
2629 static void dump_config_tdp(void)
2630 {
2631         unsigned long long msr;
2632
2633         get_msr(base_cpu, MSR_CONFIG_TDP_NOMINAL, &msr);
2634         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_CONFIG_TDP_NOMINAL: 0x%08llx", base_cpu, msr);
2635         fprintf(outf, " (base_ratio=%d)\n", (unsigned int)msr & 0xFF);
2636
2637         get_msr(base_cpu, MSR_CONFIG_TDP_LEVEL_1, &msr);
2638         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_CONFIG_TDP_LEVEL_1: 0x%08llx (", base_cpu, msr);
2639         if (msr) {
2640                 fprintf(outf, "PKG_MIN_PWR_LVL1=%d ", (unsigned int)(msr >> 48) & 0x7FFF);
2641                 fprintf(outf, "PKG_MAX_PWR_LVL1=%d ", (unsigned int)(msr >> 32) & 0x7FFF);
2642                 fprintf(outf, "LVL1_RATIO=%d ", (unsigned int)(msr >> 16) & 0xFF);
2643                 fprintf(outf, "PKG_TDP_LVL1=%d", (unsigned int)(msr) & 0x7FFF);
2644         }
2645         fprintf(outf, ")\n");
2646
2647         get_msr(base_cpu, MSR_CONFIG_TDP_LEVEL_2, &msr);
2648         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_CONFIG_TDP_LEVEL_2: 0x%08llx (", base_cpu, msr);
2649         if (msr) {
2650                 fprintf(outf, "PKG_MIN_PWR_LVL2=%d ", (unsigned int)(msr >> 48) & 0x7FFF);
2651                 fprintf(outf, "PKG_MAX_PWR_LVL2=%d ", (unsigned int)(msr >> 32) & 0x7FFF);
2652                 fprintf(outf, "LVL2_RATIO=%d ", (unsigned int)(msr >> 16) & 0xFF);
2653                 fprintf(outf, "PKG_TDP_LVL2=%d", (unsigned int)(msr) & 0x7FFF);
2654         }
2655         fprintf(outf, ")\n");
2656
2657         get_msr(base_cpu, MSR_CONFIG_TDP_CONTROL, &msr);
2658         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_CONFIG_TDP_CONTROL: 0x%08llx (", base_cpu, msr);
2659         if ((msr) & 0x3)
2660                 fprintf(outf, "TDP_LEVEL=%d ", (unsigned int)(msr) & 0x3);
2661         fprintf(outf, " lock=%d", (unsigned int)(msr >> 31) & 1);
2662         fprintf(outf, ")\n");
2663
2664         get_msr(base_cpu, MSR_TURBO_ACTIVATION_RATIO, &msr);
2665         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_TURBO_ACTIVATION_RATIO: 0x%08llx (", base_cpu, msr);
2666         fprintf(outf, "MAX_NON_TURBO_RATIO=%d", (unsigned int)(msr) & 0xFF);
2667         fprintf(outf, " lock=%d", (unsigned int)(msr >> 31) & 1);
2668         fprintf(outf, ")\n");
2669 }
2670
2671 unsigned int irtl_time_units[] = { 1, 32, 1024, 32768, 1048576, 33554432, 0, 0 };
2672
2673 void print_irtl(void)
2674 {
2675         unsigned long long msr;
2676
2677         get_msr(base_cpu, MSR_PKGC3_IRTL, &msr);
2678         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_PKGC3_IRTL: 0x%08llx (", base_cpu, msr);
2679         fprintf(outf, "%svalid, %lld ns)\n", msr & (1 << 15) ? "" : "NOT",
2680                 (msr & 0x3FF) * irtl_time_units[(msr >> 10) & 0x3]);
2681
2682         get_msr(base_cpu, MSR_PKGC6_IRTL, &msr);
2683         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_PKGC6_IRTL: 0x%08llx (", base_cpu, msr);
2684         fprintf(outf, "%svalid, %lld ns)\n", msr & (1 << 15) ? "" : "NOT",
2685                 (msr & 0x3FF) * irtl_time_units[(msr >> 10) & 0x3]);
2686
2687         get_msr(base_cpu, MSR_PKGC7_IRTL, &msr);
2688         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_PKGC7_IRTL: 0x%08llx (", base_cpu, msr);
2689         fprintf(outf, "%svalid, %lld ns)\n", msr & (1 << 15) ? "" : "NOT",
2690                 (msr & 0x3FF) * irtl_time_units[(msr >> 10) & 0x3]);
2691
2692         if (!do_irtl_hsw)
2693                 return;
2694
2695         get_msr(base_cpu, MSR_PKGC8_IRTL, &msr);
2696         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_PKGC8_IRTL: 0x%08llx (", base_cpu, msr);
2697         fprintf(outf, "%svalid, %lld ns)\n", msr & (1 << 15) ? "" : "NOT",
2698                 (msr & 0x3FF) * irtl_time_units[(msr >> 10) & 0x3]);
2699
2700         get_msr(base_cpu, MSR_PKGC9_IRTL, &msr);
2701         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_PKGC9_IRTL: 0x%08llx (", base_cpu, msr);
2702         fprintf(outf, "%svalid, %lld ns)\n", msr & (1 << 15) ? "" : "NOT",
2703                 (msr & 0x3FF) * irtl_time_units[(msr >> 10) & 0x3]);
2704
2705         get_msr(base_cpu, MSR_PKGC10_IRTL, &msr);
2706         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_PKGC10_IRTL: 0x%08llx (", base_cpu, msr);
2707         fprintf(outf, "%svalid, %lld ns)\n", msr & (1 << 15) ? "" : "NOT",
2708                 (msr & 0x3FF) * irtl_time_units[(msr >> 10) & 0x3]);
2709
2710 }
2711
2712 void free_fd_percpu(void)
2713 {
2714         int i;
2715
2716         for (i = 0; i < topo.max_cpu_num + 1; ++i) {
2717                 if (fd_percpu[i] != 0)
2718                         close(fd_percpu[i]);
2719         }
2720
2721         free(fd_percpu);
2722 }
2723
2724 void free_all_buffers(void)
2725 {
2726         int i;
2727
2728         CPU_FREE(cpu_present_set);
2729         cpu_present_set = NULL;
2730         cpu_present_setsize = 0;
2731
2732         CPU_FREE(cpu_affinity_set);
2733         cpu_affinity_set = NULL;
2734         cpu_affinity_setsize = 0;
2735
2736         free(thread_even);
2737         free(core_even);
2738         free(package_even);
2739
2740         thread_even = NULL;
2741         core_even = NULL;
2742         package_even = NULL;
2743
2744         free(thread_odd);
2745         free(core_odd);
2746         free(package_odd);
2747
2748         thread_odd = NULL;
2749         core_odd = NULL;
2750         package_odd = NULL;
2751
2752         free(output_buffer);
2753         output_buffer = NULL;
2754         outp = NULL;
2755
2756         free_fd_percpu();
2757
2758         free(irq_column_2_cpu);
2759         free(irqs_per_cpu);
2760
2761         for (i = 0; i <= topo.max_cpu_num; ++i) {
2762                 if (cpus[i].put_ids)
2763                         CPU_FREE(cpus[i].put_ids);
2764         }
2765         free(cpus);
2766 }
2767
2768 /*
2769  * Parse a file containing a single int.
2770  * Return 0 if file can not be opened
2771  * Exit if file can be opened, but can not be parsed
2772  */
2773 int parse_int_file(const char *fmt, ...)
2774 {
2775         va_list args;
2776         char path[PATH_MAX];
2777         FILE *filep;
2778         int value;
2779
2780         va_start(args, fmt);
2781         vsnprintf(path, sizeof(path), fmt, args);
2782         va_end(args);
2783         filep = fopen(path, "r");
2784         if (!filep)
2785                 return 0;
2786         if (fscanf(filep, "%d", &value) != 1)
2787                 err(1, "%s: failed to parse number from file", path);
2788         fclose(filep);
2789         return value;
2790 }
2791
2792 /*
2793  * cpu_is_first_core_in_package(cpu)
2794  * return 1 if given CPU is 1st core in package
2795  */
2796 int cpu_is_first_core_in_package(int cpu)
2797 {
2798         return cpu == parse_int_file("/sys/devices/system/cpu/cpu%d/topology/core_siblings_list", cpu);
2799 }
2800
2801 int get_physical_package_id(int cpu)
2802 {
2803         return parse_int_file("/sys/devices/system/cpu/cpu%d/topology/physical_package_id", cpu);
2804 }
2805
2806 int get_die_id(int cpu)
2807 {
2808         return parse_int_file("/sys/devices/system/cpu/cpu%d/topology/die_id", cpu);
2809 }
2810
2811 int get_core_id(int cpu)
2812 {
2813         return parse_int_file("/sys/devices/system/cpu/cpu%d/topology/core_id", cpu);
2814 }
2815
2816 void set_node_data(void)
2817 {
2818         int pkg, node, lnode, cpu, cpux;
2819         int cpu_count;
2820
2821         /* initialize logical_node_id */
2822         for (cpu = 0; cpu <= topo.max_cpu_num; ++cpu)
2823                 cpus[cpu].logical_node_id = -1;
2824
2825         cpu_count = 0;
2826         for (pkg = 0; pkg < topo.num_packages; pkg++) {
2827                 lnode = 0;
2828                 for (cpu = 0; cpu <= topo.max_cpu_num; ++cpu) {
2829                         if (cpus[cpu].physical_package_id != pkg)
2830                                 continue;
2831                         /* find a cpu with an unset logical_node_id */
2832                         if (cpus[cpu].logical_node_id != -1)
2833                                 continue;
2834                         cpus[cpu].logical_node_id = lnode;
2835                         node = cpus[cpu].physical_node_id;
2836                         cpu_count++;
2837                         /*
2838                          * find all matching cpus on this pkg and set
2839                          * the logical_node_id
2840                          */
2841                         for (cpux = cpu; cpux <= topo.max_cpu_num; cpux++) {
2842                                 if ((cpus[cpux].physical_package_id == pkg) && (cpus[cpux].physical_node_id == node)) {
2843                                         cpus[cpux].logical_node_id = lnode;
2844                                         cpu_count++;
2845                                 }
2846                         }
2847                         lnode++;
2848                         if (lnode > topo.nodes_per_pkg)
2849                                 topo.nodes_per_pkg = lnode;
2850                 }
2851                 if (cpu_count >= topo.max_cpu_num)
2852                         break;
2853         }
2854 }
2855
2856 int get_physical_node_id(struct cpu_topology *thiscpu)
2857 {
2858         char path[80];
2859         FILE *filep;
2860         int i;
2861         int cpu = thiscpu->logical_cpu_id;
2862
2863         for (i = 0; i <= topo.max_cpu_num; i++) {
2864                 sprintf(path, "/sys/devices/system/cpu/cpu%d/node%i/cpulist", cpu, i);
2865                 filep = fopen(path, "r");
2866                 if (!filep)
2867                         continue;
2868                 fclose(filep);
2869                 return i;
2870         }
2871         return -1;
2872 }
2873
2874 int get_thread_siblings(struct cpu_topology *thiscpu)
2875 {
2876         char path[80], character;
2877         FILE *filep;
2878         unsigned long map;
2879         int so, shift, sib_core;
2880         int cpu = thiscpu->logical_cpu_id;
2881         int offset = topo.max_cpu_num + 1;
2882         size_t size;
2883         int thread_id = 0;
2884
2885         thiscpu->put_ids = CPU_ALLOC((topo.max_cpu_num + 1));
2886         if (thiscpu->thread_id < 0)
2887                 thiscpu->thread_id = thread_id++;
2888         if (!thiscpu->put_ids)
2889                 return -1;
2890
2891         size = CPU_ALLOC_SIZE((topo.max_cpu_num + 1));
2892         CPU_ZERO_S(size, thiscpu->put_ids);
2893
2894         sprintf(path, "/sys/devices/system/cpu/cpu%d/topology/thread_siblings", cpu);
2895         filep = fopen(path, "r");
2896
2897         if (!filep) {
2898                 warnx("%s: open failed", path);
2899                 return -1;
2900         }
2901         do {
2902                 offset -= BITMASK_SIZE;
2903                 if (fscanf(filep, "%lx%c", &map, &character) != 2)
2904                         err(1, "%s: failed to parse file", path);
2905                 for (shift = 0; shift < BITMASK_SIZE; shift++) {
2906                         if ((map >> shift) & 0x1) {
2907                                 so = shift + offset;
2908                                 sib_core = get_core_id(so);
2909                                 if (sib_core == thiscpu->physical_core_id) {
2910                                         CPU_SET_S(so, size, thiscpu->put_ids);
2911                                         if ((so != cpu) && (cpus[so].thread_id < 0))
2912                                                 cpus[so].thread_id = thread_id++;
2913                                 }
2914                         }
2915                 }
2916         } while (!strncmp(&character, ",", 1));
2917         fclose(filep);
2918
2919         return CPU_COUNT_S(size, thiscpu->put_ids);
2920 }
2921
2922 /*
2923  * run func(thread, core, package) in topology order
2924  * skip non-present cpus
2925  */
2926
2927 int for_all_cpus_2(int (func) (struct thread_data *, struct core_data *,
2928                                struct pkg_data *, struct thread_data *, struct core_data *,
2929                                struct pkg_data *), struct thread_data *thread_base,
2930                    struct core_data *core_base, struct pkg_data *pkg_base,
2931                    struct thread_data *thread_base2, struct core_data *core_base2, struct pkg_data *pkg_base2)
2932 {
2933         int retval, pkg_no, node_no, core_no, thread_no;
2934
2935         for (pkg_no = 0; pkg_no < topo.num_packages; ++pkg_no) {
2936                 for (node_no = 0; node_no < topo.nodes_per_pkg; ++node_no) {
2937                         for (core_no = 0; core_no < topo.cores_per_node; ++core_no) {
2938                                 for (thread_no = 0; thread_no < topo.threads_per_core; ++thread_no) {
2939                                         struct thread_data *t, *t2;
2940                                         struct core_data *c, *c2;
2941                                         struct pkg_data *p, *p2;
2942
2943                                         t = GET_THREAD(thread_base, thread_no, core_no, node_no, pkg_no);
2944
2945                                         if (cpu_is_not_present(t->cpu_id))
2946                                                 continue;
2947
2948                                         t2 = GET_THREAD(thread_base2, thread_no, core_no, node_no, pkg_no);
2949
2950                                         c = GET_CORE(core_base, core_no, node_no, pkg_no);
2951                                         c2 = GET_CORE(core_base2, core_no, node_no, pkg_no);
2952
2953                                         p = GET_PKG(pkg_base, pkg_no);
2954                                         p2 = GET_PKG(pkg_base2, pkg_no);
2955
2956                                         retval = func(t, c, p, t2, c2, p2);
2957                                         if (retval)
2958                                                 return retval;
2959                                 }
2960                         }
2961                 }
2962         }
2963         return 0;
2964 }
2965
2966 /*
2967  * run func(cpu) on every cpu in /proc/stat
2968  * return max_cpu number
2969  */
2970 int for_all_proc_cpus(int (func) (int))
2971 {
2972         FILE *fp;
2973         int cpu_num;
2974         int retval;
2975
2976         fp = fopen_or_die(proc_stat, "r");
2977
2978         retval = fscanf(fp, "cpu %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d\n");
2979         if (retval != 0)
2980                 err(1, "%s: failed to parse format", proc_stat);
2981
2982         while (1) {
2983                 retval = fscanf(fp, "cpu%u %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d %*d\n", &cpu_num);
2984                 if (retval != 1)
2985                         break;
2986
2987                 retval = func(cpu_num);
2988                 if (retval) {
2989                         fclose(fp);
2990                         return (retval);
2991                 }
2992         }
2993         fclose(fp);
2994         return 0;
2995 }
2996
2997 void re_initialize(void)
2998 {
2999         free_all_buffers();
3000         setup_all_buffers();
3001         fprintf(outf, "turbostat: re-initialized with num_cpus %d\n", topo.num_cpus);
3002 }
3003
3004 void set_max_cpu_num(void)
3005 {
3006         FILE *filep;
3007         int base_cpu;
3008         unsigned long dummy;
3009         char pathname[64];
3010
3011         base_cpu = sched_getcpu();
3012         if (base_cpu < 0)
3013                 err(1, "cannot find calling cpu ID");
3014         sprintf(pathname, "/sys/devices/system/cpu/cpu%d/topology/thread_siblings", base_cpu);
3015
3016         filep = fopen_or_die(pathname, "r");
3017         topo.max_cpu_num = 0;
3018         while (fscanf(filep, "%lx,", &dummy) == 1)
3019                 topo.max_cpu_num += BITMASK_SIZE;
3020         fclose(filep);
3021         topo.max_cpu_num--;     /* 0 based */
3022 }
3023
3024 /*
3025  * count_cpus()
3026  * remember the last one seen, it will be the max
3027  */
3028 int count_cpus(int cpu)
3029 {
3030         topo.num_cpus++;
3031         return 0;
3032 }
3033
3034 int mark_cpu_present(int cpu)
3035 {
3036         CPU_SET_S(cpu, cpu_present_setsize, cpu_present_set);
3037         return 0;
3038 }
3039
3040 int init_thread_id(int cpu)
3041 {
3042         cpus[cpu].thread_id = -1;
3043         return 0;
3044 }
3045
3046 /*
3047  * snapshot_proc_interrupts()
3048  *
3049  * read and record summary of /proc/interrupts
3050  *
3051  * return 1 if config change requires a restart, else return 0
3052  */
3053 int snapshot_proc_interrupts(void)
3054 {
3055         static FILE *fp;
3056         int column, retval;
3057
3058         if (fp == NULL)
3059                 fp = fopen_or_die("/proc/interrupts", "r");
3060         else
3061                 rewind(fp);
3062
3063         /* read 1st line of /proc/interrupts to get cpu* name for each column */
3064         for (column = 0; column < topo.num_cpus; ++column) {
3065                 int cpu_number;
3066
3067                 retval = fscanf(fp, " CPU%d", &cpu_number);
3068                 if (retval != 1)
3069                         break;
3070
3071                 if (cpu_number > topo.max_cpu_num) {
3072                         warn("/proc/interrupts: cpu%d: > %d", cpu_number, topo.max_cpu_num);
3073                         return 1;
3074                 }
3075
3076                 irq_column_2_cpu[column] = cpu_number;
3077                 irqs_per_cpu[cpu_number] = 0;
3078         }
3079
3080         /* read /proc/interrupt count lines and sum up irqs per cpu */
3081         while (1) {
3082                 int column;
3083                 char buf[64];
3084
3085                 retval = fscanf(fp, " %s:", buf);       /* flush irq# "N:" */
3086                 if (retval != 1)
3087                         break;
3088
3089                 /* read the count per cpu */
3090                 for (column = 0; column < topo.num_cpus; ++column) {
3091
3092                         int cpu_number, irq_count;
3093
3094                         retval = fscanf(fp, " %d", &irq_count);
3095                         if (retval != 1)
3096                                 break;
3097
3098                         cpu_number = irq_column_2_cpu[column];
3099                         irqs_per_cpu[cpu_number] += irq_count;
3100
3101                 }
3102
3103                 while (getc(fp) != '\n') ;      /* flush interrupt description */
3104
3105         }
3106         return 0;
3107 }
3108
3109 /*
3110  * snapshot_gfx_rc6_ms()
3111  *
3112  * record snapshot of
3113  * /sys/class/drm/card0/power/rc6_residency_ms
3114  *
3115  * return 1 if config change requires a restart, else return 0
3116  */
3117 int snapshot_gfx_rc6_ms(void)
3118 {
3119         FILE *fp;
3120         int retval;
3121
3122         fp = fopen_or_die("/sys/class/drm/card0/power/rc6_residency_ms", "r");
3123
3124         retval = fscanf(fp, "%lld", &gfx_cur_rc6_ms);
3125         if (retval != 1)
3126                 err(1, "GFX rc6");
3127
3128         fclose(fp);
3129
3130         return 0;
3131 }
3132
3133 /*
3134  * snapshot_gfx_mhz()
3135  *
3136  * record snapshot of
3137  * /sys/class/graphics/fb0/device/drm/card0/gt_cur_freq_mhz
3138  *
3139  * return 1 if config change requires a restart, else return 0
3140  */
3141 int snapshot_gfx_mhz(void)
3142 {
3143         static FILE *fp;
3144         int retval;
3145
3146         if (fp == NULL)
3147                 fp = fopen_or_die("/sys/class/graphics/fb0/device/drm/card0/gt_cur_freq_mhz", "r");
3148         else {
3149                 rewind(fp);
3150                 fflush(fp);
3151         }
3152
3153         retval = fscanf(fp, "%d", &gfx_cur_mhz);
3154         if (retval != 1)
3155                 err(1, "GFX MHz");
3156
3157         return 0;
3158 }
3159
3160 /*
3161  * snapshot_gfx_cur_mhz()
3162  *
3163  * record snapshot of
3164  * /sys/class/graphics/fb0/device/drm/card0/gt_act_freq_mhz
3165  *
3166  * return 1 if config change requires a restart, else return 0
3167  */
3168 int snapshot_gfx_act_mhz(void)
3169 {
3170         static FILE *fp;
3171         int retval;
3172
3173         if (fp == NULL)
3174                 fp = fopen_or_die("/sys/class/graphics/fb0/device/drm/card0/gt_act_freq_mhz", "r");
3175         else {
3176                 rewind(fp);
3177                 fflush(fp);
3178         }
3179
3180         retval = fscanf(fp, "%d", &gfx_act_mhz);
3181         if (retval != 1)
3182                 err(1, "GFX ACT MHz");
3183
3184         return 0;
3185 }
3186
3187 /*
3188  * snapshot_cpu_lpi()
3189  *
3190  * record snapshot of
3191  * /sys/devices/system/cpu/cpuidle/low_power_idle_cpu_residency_us
3192  */
3193 int snapshot_cpu_lpi_us(void)
3194 {
3195         FILE *fp;
3196         int retval;
3197
3198         fp = fopen_or_die("/sys/devices/system/cpu/cpuidle/low_power_idle_cpu_residency_us", "r");
3199
3200         retval = fscanf(fp, "%lld", &cpuidle_cur_cpu_lpi_us);
3201         if (retval != 1) {
3202                 fprintf(stderr, "Disabling Low Power Idle CPU output\n");
3203                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_CPU_LPI);
3204                 fclose(fp);
3205                 return -1;
3206         }
3207
3208         fclose(fp);
3209
3210         return 0;
3211 }
3212
3213 /*
3214  * snapshot_sys_lpi()
3215  *
3216  * record snapshot of sys_lpi_file
3217  */
3218 int snapshot_sys_lpi_us(void)
3219 {
3220         FILE *fp;
3221         int retval;
3222
3223         fp = fopen_or_die(sys_lpi_file, "r");
3224
3225         retval = fscanf(fp, "%lld", &cpuidle_cur_sys_lpi_us);
3226         if (retval != 1) {
3227                 fprintf(stderr, "Disabling Low Power Idle System output\n");
3228                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_SYS_LPI);
3229                 fclose(fp);
3230                 return -1;
3231         }
3232         fclose(fp);
3233
3234         return 0;
3235 }
3236
3237 /*
3238  * snapshot /proc and /sys files
3239  *
3240  * return 1 if configuration restart needed, else return 0
3241  */
3242 int snapshot_proc_sysfs_files(void)
3243 {
3244         if (DO_BIC(BIC_IRQ))
3245                 if (snapshot_proc_interrupts())
3246                         return 1;
3247
3248         if (DO_BIC(BIC_GFX_rc6))
3249                 snapshot_gfx_rc6_ms();
3250
3251         if (DO_BIC(BIC_GFXMHz))
3252                 snapshot_gfx_mhz();
3253
3254         if (DO_BIC(BIC_GFXACTMHz))
3255                 snapshot_gfx_act_mhz();
3256
3257         if (DO_BIC(BIC_CPU_LPI))
3258                 snapshot_cpu_lpi_us();
3259
3260         if (DO_BIC(BIC_SYS_LPI))
3261                 snapshot_sys_lpi_us();
3262
3263         return 0;
3264 }
3265
3266 int exit_requested;
3267
3268 static void signal_handler(int signal)
3269 {
3270         switch (signal) {
3271         case SIGINT:
3272                 exit_requested = 1;
3273                 if (debug)
3274                         fprintf(stderr, " SIGINT\n");
3275                 break;
3276         case SIGUSR1:
3277                 if (debug > 1)
3278                         fprintf(stderr, "SIGUSR1\n");
3279                 break;
3280         }
3281 }
3282
3283 void setup_signal_handler(void)
3284 {
3285         struct sigaction sa;
3286
3287         memset(&sa, 0, sizeof(sa));
3288
3289         sa.sa_handler = &signal_handler;
3290
3291         if (sigaction(SIGINT, &sa, NULL) < 0)
3292                 err(1, "sigaction SIGINT");
3293         if (sigaction(SIGUSR1, &sa, NULL) < 0)
3294                 err(1, "sigaction SIGUSR1");
3295 }
3296
3297 void do_sleep(void)
3298 {
3299         struct timeval tout;
3300         struct timespec rest;
3301         fd_set readfds;
3302         int retval;
3303
3304         FD_ZERO(&readfds);
3305         FD_SET(0, &readfds);
3306
3307         if (ignore_stdin) {
3308                 nanosleep(&interval_ts, NULL);
3309                 return;
3310         }
3311
3312         tout = interval_tv;
3313         retval = select(1, &readfds, NULL, NULL, &tout);
3314
3315         if (retval == 1) {
3316                 switch (getc(stdin)) {
3317                 case 'q':
3318                         exit_requested = 1;
3319                         break;
3320                 case EOF:
3321                         /*
3322                          * 'stdin' is a pipe closed on the other end. There
3323                          * won't be any further input.
3324                          */
3325                         ignore_stdin = 1;
3326                         /* Sleep the rest of the time */
3327                         rest.tv_sec = (tout.tv_sec + tout.tv_usec / 1000000);
3328                         rest.tv_nsec = (tout.tv_usec % 1000000) * 1000;
3329                         nanosleep(&rest, NULL);
3330                 }
3331         }
3332 }
3333
3334 int get_msr_sum(int cpu, off_t offset, unsigned long long *msr)
3335 {
3336         int ret, idx;
3337         unsigned long long msr_cur, msr_last;
3338
3339         if (!per_cpu_msr_sum)
3340                 return 1;
3341
3342         idx = offset_to_idx(offset);
3343         if (idx < 0)
3344                 return idx;
3345         /* get_msr_sum() = sum + (get_msr() - last) */
3346         ret = get_msr(cpu, offset, &msr_cur);
3347         if (ret)
3348                 return ret;
3349         msr_last = per_cpu_msr_sum[cpu].entries[idx].last;
3350         DELTA_WRAP32(msr_cur, msr_last);
3351         *msr = msr_last + per_cpu_msr_sum[cpu].entries[idx].sum;
3352
3353         return 0;
3354 }
3355
3356 timer_t timerid;
3357
3358 /* Timer callback, update the sum of MSRs periodically. */
3359 static int update_msr_sum(struct thread_data *t, struct core_data *c, struct pkg_data *p)
3360 {
3361         int i, ret;
3362         int cpu = t->cpu_id;
3363
3364         for (i = IDX_PKG_ENERGY; i < IDX_COUNT; i++) {
3365                 unsigned long long msr_cur, msr_last;
3366                 off_t offset;
3367
3368                 if (!idx_valid(i))
3369                         continue;
3370                 offset = idx_to_offset(i);
3371                 if (offset < 0)
3372                         continue;
3373                 ret = get_msr(cpu, offset, &msr_cur);
3374                 if (ret) {
3375                         fprintf(outf, "Can not update msr(0x%llx)\n", (unsigned long long)offset);
3376                         continue;
3377                 }
3378
3379                 msr_last = per_cpu_msr_sum[cpu].entries[i].last;
3380                 per_cpu_msr_sum[cpu].entries[i].last = msr_cur & 0xffffffff;
3381
3382                 DELTA_WRAP32(msr_cur, msr_last);
3383                 per_cpu_msr_sum[cpu].entries[i].sum += msr_last;
3384         }
3385         return 0;
3386 }
3387
3388 static void msr_record_handler(union sigval v)
3389 {
3390         for_all_cpus(update_msr_sum, EVEN_COUNTERS);
3391 }
3392
3393 void msr_sum_record(void)
3394 {
3395         struct itimerspec its;
3396         struct sigevent sev;
3397
3398         per_cpu_msr_sum = calloc(topo.max_cpu_num + 1, sizeof(struct msr_sum_array));
3399         if (!per_cpu_msr_sum) {
3400                 fprintf(outf, "Can not allocate memory for long time MSR.\n");
3401                 return;
3402         }
3403         /*
3404          * Signal handler might be restricted, so use thread notifier instead.
3405          */
3406         memset(&sev, 0, sizeof(struct sigevent));
3407         sev.sigev_notify = SIGEV_THREAD;
3408         sev.sigev_notify_function = msr_record_handler;
3409
3410         sev.sigev_value.sival_ptr = &timerid;
3411         if (timer_create(CLOCK_REALTIME, &sev, &timerid) == -1) {
3412                 fprintf(outf, "Can not create timer.\n");
3413                 goto release_msr;
3414         }
3415
3416         its.it_value.tv_sec = 0;
3417         its.it_value.tv_nsec = 1;
3418         /*
3419          * A wraparound time has been calculated early.
3420          * Some sources state that the peak power for a
3421          * microprocessor is usually 1.5 times the TDP rating,
3422          * use 2 * TDP for safety.
3423          */
3424         its.it_interval.tv_sec = rapl_joule_counter_range / 2;
3425         its.it_interval.tv_nsec = 0;
3426
3427         if (timer_settime(timerid, 0, &its, NULL) == -1) {
3428                 fprintf(outf, "Can not set timer.\n");
3429                 goto release_timer;
3430         }
3431         return;
3432
3433 release_timer:
3434         timer_delete(timerid);
3435 release_msr:
3436         free(per_cpu_msr_sum);
3437 }
3438
3439 /*
3440  * set_my_sched_priority(pri)
3441  * return previous
3442  */
3443 int set_my_sched_priority(int priority)
3444 {
3445         int retval;
3446         int original_priority;
3447
3448         errno = 0;
3449         original_priority = getpriority(PRIO_PROCESS, 0);
3450         if (errno && (original_priority == -1))
3451                 err(errno, "getpriority");
3452
3453         retval = setpriority(PRIO_PROCESS, 0, priority);
3454         if (retval)
3455                 err(retval, "setpriority(%d)", priority);
3456
3457         errno = 0;
3458         retval = getpriority(PRIO_PROCESS, 0);
3459         if (retval != priority)
3460                 err(-1, "getpriority(%d) != setpriority(%d)", retval, priority);
3461
3462         return original_priority;
3463 }
3464
3465 void turbostat_loop()
3466 {
3467         int retval;
3468         int restarted = 0;
3469         int done_iters = 0;
3470
3471         setup_signal_handler();
3472
3473         /*
3474          * elevate own priority for interval mode
3475          */
3476         set_my_sched_priority(-20);
3477
3478 restart:
3479         restarted++;
3480
3481         snapshot_proc_sysfs_files();
3482         retval = for_all_cpus(get_counters, EVEN_COUNTERS);
3483         first_counter_read = 0;
3484         if (retval < -1) {
3485                 exit(retval);
3486         } else if (retval == -1) {
3487                 if (restarted > 10) {
3488                         exit(retval);
3489                 }
3490                 re_initialize();
3491                 goto restart;
3492         }
3493         restarted = 0;
3494         done_iters = 0;
3495         gettimeofday(&tv_even, (struct timezone *)NULL);
3496
3497         while (1) {
3498                 if (for_all_proc_cpus(cpu_is_not_present)) {
3499                         re_initialize();
3500                         goto restart;
3501                 }
3502                 do_sleep();
3503                 if (snapshot_proc_sysfs_files())
3504                         goto restart;
3505                 retval = for_all_cpus(get_counters, ODD_COUNTERS);
3506                 if (retval < -1) {
3507                         exit(retval);
3508                 } else if (retval == -1) {
3509                         re_initialize();
3510                         goto restart;
3511                 }
3512                 gettimeofday(&tv_odd, (struct timezone *)NULL);
3513                 timersub(&tv_odd, &tv_even, &tv_delta);
3514                 if (for_all_cpus_2(delta_cpu, ODD_COUNTERS, EVEN_COUNTERS)) {
3515                         re_initialize();
3516                         goto restart;
3517                 }
3518                 compute_average(EVEN_COUNTERS);
3519                 format_all_counters(EVEN_COUNTERS);
3520                 flush_output_stdout();
3521                 if (exit_requested)
3522                         break;
3523                 if (num_iterations && ++done_iters >= num_iterations)
3524                         break;
3525                 do_sleep();
3526                 if (snapshot_proc_sysfs_files())
3527                         goto restart;
3528                 retval = for_all_cpus(get_counters, EVEN_COUNTERS);
3529                 if (retval < -1) {
3530                         exit(retval);
3531                 } else if (retval == -1) {
3532                         re_initialize();
3533                         goto restart;
3534                 }
3535                 gettimeofday(&tv_even, (struct timezone *)NULL);
3536                 timersub(&tv_even, &tv_odd, &tv_delta);
3537                 if (for_all_cpus_2(delta_cpu, EVEN_COUNTERS, ODD_COUNTERS)) {
3538                         re_initialize();
3539                         goto restart;
3540                 }
3541                 compute_average(ODD_COUNTERS);
3542                 format_all_counters(ODD_COUNTERS);
3543                 flush_output_stdout();
3544                 if (exit_requested)
3545                         break;
3546                 if (num_iterations && ++done_iters >= num_iterations)
3547                         break;
3548         }
3549 }
3550
3551 void check_dev_msr()
3552 {
3553         struct stat sb;
3554         char pathname[32];
3555
3556         sprintf(pathname, "/dev/cpu/%d/msr", base_cpu);
3557         if (stat(pathname, &sb))
3558                 if (system("/sbin/modprobe msr > /dev/null 2>&1"))
3559                         err(-5, "no /dev/cpu/0/msr, Try \"# modprobe msr\" ");
3560 }
3561
3562 /*
3563  * check for CAP_SYS_RAWIO
3564  * return 0 on success
3565  * return 1 on fail
3566  */
3567 int check_for_cap_sys_rawio(void)
3568 {
3569         cap_t caps;
3570         cap_flag_value_t cap_flag_value;
3571
3572         caps = cap_get_proc();
3573         if (caps == NULL)
3574                 err(-6, "cap_get_proc\n");
3575
3576         if (cap_get_flag(caps, CAP_SYS_RAWIO, CAP_EFFECTIVE, &cap_flag_value))
3577                 err(-6, "cap_get\n");
3578
3579         if (cap_flag_value != CAP_SET) {
3580                 warnx("capget(CAP_SYS_RAWIO) failed," " try \"# setcap cap_sys_rawio=ep %s\"", progname);
3581                 return 1;
3582         }
3583
3584         if (cap_free(caps) == -1)
3585                 err(-6, "cap_free\n");
3586
3587         return 0;
3588 }
3589
3590 void check_permissions(void)
3591 {
3592         int do_exit = 0;
3593         char pathname[32];
3594
3595         /* check for CAP_SYS_RAWIO */
3596         do_exit += check_for_cap_sys_rawio();
3597
3598         /* test file permissions */
3599         sprintf(pathname, "/dev/cpu/%d/msr", base_cpu);
3600         if (euidaccess(pathname, R_OK)) {
3601                 do_exit++;
3602                 warn("/dev/cpu/0/msr open failed, try chown or chmod +r /dev/cpu/*/msr");
3603         }
3604
3605         /* if all else fails, thell them to be root */
3606         if (do_exit)
3607                 if (getuid() != 0)
3608                         warnx("... or simply run as root");
3609
3610         if (do_exit)
3611                 exit(-6);
3612 }
3613
3614 /*
3615  * NHM adds support for additional MSRs:
3616  *
3617  * MSR_SMI_COUNT                   0x00000034
3618  *
3619  * MSR_PLATFORM_INFO               0x000000ce
3620  * MSR_PKG_CST_CONFIG_CONTROL     0x000000e2
3621  *
3622  * MSR_MISC_PWR_MGMT               0x000001aa
3623  *
3624  * MSR_PKG_C3_RESIDENCY            0x000003f8
3625  * MSR_PKG_C6_RESIDENCY            0x000003f9
3626  * MSR_CORE_C3_RESIDENCY           0x000003fc
3627  * MSR_CORE_C6_RESIDENCY           0x000003fd
3628  *
3629  * Side effect:
3630  * sets global pkg_cstate_limit to decode MSR_PKG_CST_CONFIG_CONTROL
3631  * sets has_misc_feature_control
3632  */
3633 int probe_nhm_msrs(unsigned int family, unsigned int model)
3634 {
3635         unsigned long long msr;
3636         unsigned int base_ratio;
3637         int *pkg_cstate_limits;
3638
3639         if (!genuine_intel)
3640                 return 0;
3641
3642         if (family != 6)
3643                 return 0;
3644
3645         bclk = discover_bclk(family, model);
3646
3647         switch (model) {
3648         case INTEL_FAM6_NEHALEM:        /* Core i7 and i5 Processor - Clarksfield, Lynnfield, Jasper Forest */
3649         case INTEL_FAM6_NEHALEM_EX:     /* Nehalem-EX Xeon - Beckton */
3650                 pkg_cstate_limits = nhm_pkg_cstate_limits;
3651                 break;
3652         case INTEL_FAM6_SANDYBRIDGE:    /* SNB */
3653         case INTEL_FAM6_SANDYBRIDGE_X:  /* SNB Xeon */
3654         case INTEL_FAM6_IVYBRIDGE:      /* IVB */
3655         case INTEL_FAM6_IVYBRIDGE_X:    /* IVB Xeon */
3656                 pkg_cstate_limits = snb_pkg_cstate_limits;
3657                 has_misc_feature_control = 1;
3658                 break;
3659         case INTEL_FAM6_HASWELL:        /* HSW */
3660         case INTEL_FAM6_HASWELL_G:      /* HSW */
3661         case INTEL_FAM6_HASWELL_X:      /* HSX */
3662         case INTEL_FAM6_HASWELL_L:      /* HSW */
3663         case INTEL_FAM6_BROADWELL:      /* BDW */
3664         case INTEL_FAM6_BROADWELL_G:    /* BDW */
3665         case INTEL_FAM6_BROADWELL_X:    /* BDX */
3666         case INTEL_FAM6_SKYLAKE_L:      /* SKL */
3667         case INTEL_FAM6_CANNONLAKE_L:   /* CNL */
3668                 pkg_cstate_limits = hsw_pkg_cstate_limits;
3669                 has_misc_feature_control = 1;
3670                 break;
3671         case INTEL_FAM6_SKYLAKE_X:      /* SKX */
3672                 pkg_cstate_limits = skx_pkg_cstate_limits;
3673                 has_misc_feature_control = 1;
3674                 break;
3675         case INTEL_FAM6_ICELAKE_X:      /* ICX */
3676                 pkg_cstate_limits = icx_pkg_cstate_limits;
3677                 has_misc_feature_control = 1;
3678                 break;
3679         case INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT:        /* BYT */
3680                 no_MSR_MISC_PWR_MGMT = 1;
3681         case INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT_D:      /* AVN */
3682                 pkg_cstate_limits = slv_pkg_cstate_limits;
3683                 break;
3684         case INTEL_FAM6_ATOM_AIRMONT:   /* AMT */
3685                 pkg_cstate_limits = amt_pkg_cstate_limits;
3686                 no_MSR_MISC_PWR_MGMT = 1;
3687                 break;
3688         case INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNL:   /* PHI */
3689                 pkg_cstate_limits = phi_pkg_cstate_limits;
3690                 break;
3691         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT:  /* BXT */
3692         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT_PLUS:
3693         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT_D:        /* DNV */
3694         case INTEL_FAM6_ATOM_TREMONT:   /* EHL */
3695         case INTEL_FAM6_ATOM_TREMONT_D: /* JVL */
3696                 pkg_cstate_limits = glm_pkg_cstate_limits;
3697                 break;
3698         default:
3699                 return 0;
3700         }
3701         get_msr(base_cpu, MSR_PKG_CST_CONFIG_CONTROL, &msr);
3702         pkg_cstate_limit = pkg_cstate_limits[msr & 0xF];
3703
3704         get_msr(base_cpu, MSR_PLATFORM_INFO, &msr);
3705         base_ratio = (msr >> 8) & 0xFF;
3706
3707         base_hz = base_ratio * bclk * 1000000;
3708         has_base_hz = 1;
3709         return 1;
3710 }
3711
3712 /*
3713  * SLV client has support for unique MSRs:
3714  *
3715  * MSR_CC6_DEMOTION_POLICY_CONFIG
3716  * MSR_MC6_DEMOTION_POLICY_CONFIG
3717  */
3718
3719 int has_slv_msrs(unsigned int family, unsigned int model)
3720 {
3721         if (!genuine_intel)
3722                 return 0;
3723
3724         switch (model) {
3725         case INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT:
3726         case INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT_MID:
3727         case INTEL_FAM6_ATOM_AIRMONT_MID:
3728                 return 1;
3729         }
3730         return 0;
3731 }
3732
3733 int is_dnv(unsigned int family, unsigned int model)
3734 {
3735
3736         if (!genuine_intel)
3737                 return 0;
3738
3739         switch (model) {
3740         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT_D:
3741                 return 1;
3742         }
3743         return 0;
3744 }
3745
3746 int is_bdx(unsigned int family, unsigned int model)
3747 {
3748
3749         if (!genuine_intel)
3750                 return 0;
3751
3752         switch (model) {
3753         case INTEL_FAM6_BROADWELL_X:
3754                 return 1;
3755         }
3756         return 0;
3757 }
3758
3759 int is_skx(unsigned int family, unsigned int model)
3760 {
3761
3762         if (!genuine_intel)
3763                 return 0;
3764
3765         switch (model) {
3766         case INTEL_FAM6_SKYLAKE_X:
3767                 return 1;
3768         }
3769         return 0;
3770 }
3771
3772 int is_icx(unsigned int family, unsigned int model)
3773 {
3774
3775         if (!genuine_intel)
3776                 return 0;
3777
3778         switch (model) {
3779         case INTEL_FAM6_ICELAKE_X:
3780                 return 1;
3781         }
3782         return 0;
3783 }
3784
3785 int is_ehl(unsigned int family, unsigned int model)
3786 {
3787         if (!genuine_intel)
3788                 return 0;
3789
3790         switch (model) {
3791         case INTEL_FAM6_ATOM_TREMONT:
3792                 return 1;
3793         }
3794         return 0;
3795 }
3796
3797 int is_jvl(unsigned int family, unsigned int model)
3798 {
3799         if (!genuine_intel)
3800                 return 0;
3801
3802         switch (model) {
3803         case INTEL_FAM6_ATOM_TREMONT_D:
3804                 return 1;
3805         }
3806         return 0;
3807 }
3808
3809 int has_turbo_ratio_limit(unsigned int family, unsigned int model)
3810 {
3811         if (has_slv_msrs(family, model))
3812                 return 0;
3813
3814         switch (model) {
3815                 /* Nehalem compatible, but do not include turbo-ratio limit support */
3816         case INTEL_FAM6_NEHALEM_EX:     /* Nehalem-EX Xeon - Beckton */
3817         case INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNL:   /* PHI - Knights Landing (different MSR definition) */
3818                 return 0;
3819         default:
3820                 return 1;
3821         }
3822 }
3823
3824 int has_atom_turbo_ratio_limit(unsigned int family, unsigned int model)
3825 {
3826         if (has_slv_msrs(family, model))
3827                 return 1;
3828
3829         return 0;
3830 }
3831
3832 int has_ivt_turbo_ratio_limit(unsigned int family, unsigned int model)
3833 {
3834         if (!genuine_intel)
3835                 return 0;
3836
3837         if (family != 6)
3838                 return 0;
3839
3840         switch (model) {
3841         case INTEL_FAM6_IVYBRIDGE_X:    /* IVB Xeon */
3842         case INTEL_FAM6_HASWELL_X:      /* HSW Xeon */
3843                 return 1;
3844         default:
3845                 return 0;
3846         }
3847 }
3848
3849 int has_hsw_turbo_ratio_limit(unsigned int family, unsigned int model)
3850 {
3851         if (!genuine_intel)
3852                 return 0;
3853
3854         if (family != 6)
3855                 return 0;
3856
3857         switch (model) {
3858         case INTEL_FAM6_HASWELL_X:      /* HSW Xeon */
3859                 return 1;
3860         default:
3861                 return 0;
3862         }
3863 }
3864
3865 int has_knl_turbo_ratio_limit(unsigned int family, unsigned int model)
3866 {
3867         if (!genuine_intel)
3868                 return 0;
3869
3870         if (family != 6)
3871                 return 0;
3872
3873         switch (model) {
3874         case INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNL:   /* Knights Landing */
3875                 return 1;
3876         default:
3877                 return 0;
3878         }
3879 }
3880
3881 int has_glm_turbo_ratio_limit(unsigned int family, unsigned int model)
3882 {
3883         if (!genuine_intel)
3884                 return 0;
3885
3886         if (family != 6)
3887                 return 0;
3888
3889         switch (model) {
3890         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT:
3891         case INTEL_FAM6_SKYLAKE_X:
3892         case INTEL_FAM6_ICELAKE_X:
3893                 return 1;
3894         default:
3895                 return 0;
3896         }
3897 }
3898
3899 int has_config_tdp(unsigned int family, unsigned int model)
3900 {
3901         if (!genuine_intel)
3902                 return 0;
3903
3904         if (family != 6)
3905                 return 0;
3906
3907         switch (model) {
3908         case INTEL_FAM6_IVYBRIDGE:      /* IVB */
3909         case INTEL_FAM6_HASWELL:        /* HSW */
3910         case INTEL_FAM6_HASWELL_X:      /* HSX */
3911         case INTEL_FAM6_HASWELL_L:      /* HSW */
3912         case INTEL_FAM6_HASWELL_G:      /* HSW */
3913         case INTEL_FAM6_BROADWELL:      /* BDW */
3914         case INTEL_FAM6_BROADWELL_G:    /* BDW */
3915         case INTEL_FAM6_BROADWELL_X:    /* BDX */
3916         case INTEL_FAM6_SKYLAKE_L:      /* SKL */
3917         case INTEL_FAM6_CANNONLAKE_L:   /* CNL */
3918         case INTEL_FAM6_SKYLAKE_X:      /* SKX */
3919         case INTEL_FAM6_ICELAKE_X:      /* ICX */
3920
3921         case INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNL:   /* Knights Landing */
3922                 return 1;
3923         default:
3924                 return 0;
3925         }
3926 }
3927
3928 /*
3929  * tcc_offset_bits:
3930  * 0: Tcc Offset not supported (Default)
3931  * 6: Bit 29:24 of MSR_PLATFORM_INFO
3932  * 4: Bit 27:24 of MSR_PLATFORM_INFO
3933  */
3934 void check_tcc_offset(int model)
3935 {
3936         unsigned long long msr;
3937
3938         if (!genuine_intel)
3939                 return;
3940
3941         switch (model) {
3942         case INTEL_FAM6_SKYLAKE_L:
3943         case INTEL_FAM6_SKYLAKE:
3944         case INTEL_FAM6_KABYLAKE_L:
3945         case INTEL_FAM6_KABYLAKE:
3946         case INTEL_FAM6_ICELAKE_L:
3947         case INTEL_FAM6_ICELAKE:
3948         case INTEL_FAM6_TIGERLAKE_L:
3949         case INTEL_FAM6_TIGERLAKE:
3950         case INTEL_FAM6_COMETLAKE:
3951                 if (!get_msr(base_cpu, MSR_PLATFORM_INFO, &msr)) {
3952                         msr = (msr >> 30) & 1;
3953                         if (msr)
3954                                 tcc_offset_bits = 6;
3955                 }
3956                 return;
3957         default:
3958                 return;
3959         }
3960 }
3961
3962 static void remove_underbar(char *s)
3963 {
3964         char *to = s;
3965
3966         while (*s) {
3967                 if (*s != '_')
3968                         *to++ = *s;
3969                 s++;
3970         }
3971
3972         *to = 0;
3973 }
3974
3975 static void dump_cstate_pstate_config_info(unsigned int family, unsigned int model)
3976 {
3977         if (!do_nhm_platform_info)
3978                 return;
3979
3980         dump_nhm_platform_info();
3981
3982         if (has_hsw_turbo_ratio_limit(family, model))
3983                 dump_hsw_turbo_ratio_limits();
3984
3985         if (has_ivt_turbo_ratio_limit(family, model))
3986                 dump_ivt_turbo_ratio_limits();
3987
3988         if (has_turbo_ratio_limit(family, model))
3989                 dump_turbo_ratio_limits(family, model);
3990
3991         if (has_atom_turbo_ratio_limit(family, model))
3992                 dump_atom_turbo_ratio_limits();
3993
3994         if (has_knl_turbo_ratio_limit(family, model))
3995                 dump_knl_turbo_ratio_limits();
3996
3997         if (has_config_tdp(family, model))
3998                 dump_config_tdp();
3999
4000         dump_nhm_cst_cfg();
4001 }
4002
4003 static void dump_sysfs_file(char *path)
4004 {
4005         FILE *input;
4006         char cpuidle_buf[64];
4007
4008         input = fopen(path, "r");
4009         if (input == NULL) {
4010                 if (debug)
4011                         fprintf(outf, "NSFOD %s\n", path);
4012                 return;
4013         }
4014         if (!fgets(cpuidle_buf, sizeof(cpuidle_buf), input))
4015                 err(1, "%s: failed to read file", path);
4016         fclose(input);
4017
4018         fprintf(outf, "%s: %s", strrchr(path, '/') + 1, cpuidle_buf);
4019 }
4020
4021 static void dump_sysfs_cstate_config(void)
4022 {
4023         char path[64];
4024         char name_buf[16];
4025         char desc[64];
4026         FILE *input;
4027         int state;
4028         char *sp;
4029
4030         if (access("/sys/devices/system/cpu/cpuidle", R_OK)) {
4031                 fprintf(outf, "cpuidle not loaded\n");
4032                 return;
4033         }
4034
4035         dump_sysfs_file("/sys/devices/system/cpu/cpuidle/current_driver");
4036         dump_sysfs_file("/sys/devices/system/cpu/cpuidle/current_governor");
4037         dump_sysfs_file("/sys/devices/system/cpu/cpuidle/current_governor_ro");
4038
4039         for (state = 0; state < 10; ++state) {
4040
4041                 sprintf(path, "/sys/devices/system/cpu/cpu%d/cpuidle/state%d/name", base_cpu, state);
4042                 input = fopen(path, "r");
4043                 if (input == NULL)
4044                         continue;
4045                 if (!fgets(name_buf, sizeof(name_buf), input))
4046                         err(1, "%s: failed to read file", path);
4047
4048                 /* truncate "C1-HSW\n" to "C1", or truncate "C1\n" to "C1" */
4049                 sp = strchr(name_buf, '-');
4050                 if (!sp)
4051                         sp = strchrnul(name_buf, '\n');
4052                 *sp = '\0';
4053                 fclose(input);
4054
4055                 remove_underbar(name_buf);
4056
4057                 sprintf(path, "/sys/devices/system/cpu/cpu%d/cpuidle/state%d/desc", base_cpu, state);
4058                 input = fopen(path, "r");
4059                 if (input == NULL)
4060                         continue;
4061                 if (!fgets(desc, sizeof(desc), input))
4062                         err(1, "%s: failed to read file", path);
4063
4064                 fprintf(outf, "cpu%d: %s: %s", base_cpu, name_buf, desc);
4065                 fclose(input);
4066         }
4067 }
4068
4069 static void dump_sysfs_pstate_config(void)
4070 {
4071         char path[64];
4072         char driver_buf[64];
4073         char governor_buf[64];
4074         FILE *input;
4075         int turbo;
4076
4077         sprintf(path, "/sys/devices/system/cpu/cpu%d/cpufreq/scaling_driver", base_cpu);
4078         input = fopen(path, "r");
4079         if (input == NULL) {
4080                 fprintf(outf, "NSFOD %s\n", path);
4081                 return;
4082         }
4083         if (!fgets(driver_buf, sizeof(driver_buf), input))
4084                 err(1, "%s: failed to read file", path);
4085         fclose(input);
4086
4087         sprintf(path, "/sys/devices/system/cpu/cpu%d/cpufreq/scaling_governor", base_cpu);
4088         input = fopen(path, "r");
4089         if (input == NULL) {
4090                 fprintf(outf, "NSFOD %s\n", path);
4091                 return;
4092         }
4093         if (!fgets(governor_buf, sizeof(governor_buf), input))
4094                 err(1, "%s: failed to read file", path);
4095         fclose(input);
4096
4097         fprintf(outf, "cpu%d: cpufreq driver: %s", base_cpu, driver_buf);
4098         fprintf(outf, "cpu%d: cpufreq governor: %s", base_cpu, governor_buf);
4099
4100         sprintf(path, "/sys/devices/system/cpu/cpufreq/boost");
4101         input = fopen(path, "r");
4102         if (input != NULL) {
4103                 if (fscanf(input, "%d", &turbo) != 1)
4104                         err(1, "%s: failed to parse number from file", path);
4105                 fprintf(outf, "cpufreq boost: %d\n", turbo);
4106                 fclose(input);
4107         }
4108
4109         sprintf(path, "/sys/devices/system/cpu/intel_pstate/no_turbo");
4110         input = fopen(path, "r");
4111         if (input != NULL) {
4112                 if (fscanf(input, "%d", &turbo) != 1)
4113                         err(1, "%s: failed to parse number from file", path);
4114                 fprintf(outf, "cpufreq intel_pstate no_turbo: %d\n", turbo);
4115                 fclose(input);
4116         }
4117 }
4118
4119 /*
4120  * print_epb()
4121  * Decode the ENERGY_PERF_BIAS MSR
4122  */
4123 int print_epb(struct thread_data *t, struct core_data *c, struct pkg_data *p)
4124 {
4125         char *epb_string;
4126         int cpu, epb;
4127
4128         if (!has_epb)
4129                 return 0;
4130
4131         cpu = t->cpu_id;
4132
4133         /* EPB is per-package */
4134         if (!(t->flags & CPU_IS_FIRST_THREAD_IN_CORE) || !(t->flags & CPU_IS_FIRST_CORE_IN_PACKAGE))
4135                 return 0;
4136
4137         if (cpu_migrate(cpu)) {
4138                 fprintf(outf, "print_epb: Could not migrate to CPU %d\n", cpu);
4139                 return -1;
4140         }
4141
4142         epb = get_epb(cpu);
4143         if (epb < 0)
4144                 return 0;
4145
4146         switch (epb) {
4147         case ENERGY_PERF_BIAS_PERFORMANCE:
4148                 epb_string = "performance";
4149                 break;
4150         case ENERGY_PERF_BIAS_NORMAL:
4151                 epb_string = "balanced";
4152                 break;
4153         case ENERGY_PERF_BIAS_POWERSAVE:
4154                 epb_string = "powersave";
4155                 break;
4156         default:
4157                 epb_string = "custom";
4158                 break;
4159         }
4160         fprintf(outf, "cpu%d: EPB: %d (%s)\n", cpu, epb, epb_string);
4161
4162         return 0;
4163 }
4164
4165 /*
4166  * print_hwp()
4167  * Decode the MSR_HWP_CAPABILITIES
4168  */
4169 int print_hwp(struct thread_data *t, struct core_data *c, struct pkg_data *p)
4170 {
4171         unsigned long long msr;
4172         int cpu;
4173
4174         if (!has_hwp)
4175                 return 0;
4176
4177         cpu = t->cpu_id;
4178
4179         /* MSR_HWP_CAPABILITIES is per-package */
4180         if (!(t->flags & CPU_IS_FIRST_THREAD_IN_CORE) || !(t->flags & CPU_IS_FIRST_CORE_IN_PACKAGE))
4181                 return 0;
4182
4183         if (cpu_migrate(cpu)) {
4184                 fprintf(outf, "print_hwp: Could not migrate to CPU %d\n", cpu);
4185                 return -1;
4186         }
4187
4188         if (get_msr(cpu, MSR_PM_ENABLE, &msr))
4189                 return 0;
4190
4191         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_PM_ENABLE: 0x%08llx (%sHWP)\n", cpu, msr, (msr & (1 << 0)) ? "" : "No-");
4192
4193         /* MSR_PM_ENABLE[1] == 1 if HWP is enabled and MSRs visible */
4194         if ((msr & (1 << 0)) == 0)
4195                 return 0;
4196
4197         if (get_msr(cpu, MSR_HWP_CAPABILITIES, &msr))
4198                 return 0;
4199
4200         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_HWP_CAPABILITIES: 0x%08llx "
4201                 "(high %d guar %d eff %d low %d)\n",
4202                 cpu, msr,
4203                 (unsigned int)HWP_HIGHEST_PERF(msr),
4204                 (unsigned int)HWP_GUARANTEED_PERF(msr),
4205                 (unsigned int)HWP_MOSTEFFICIENT_PERF(msr), (unsigned int)HWP_LOWEST_PERF(msr));
4206
4207         if (get_msr(cpu, MSR_HWP_REQUEST, &msr))
4208                 return 0;
4209
4210         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_HWP_REQUEST: 0x%08llx "
4211                 "(min %d max %d des %d epp 0x%x window 0x%x pkg 0x%x)\n",
4212                 cpu, msr,
4213                 (unsigned int)(((msr) >> 0) & 0xff),
4214                 (unsigned int)(((msr) >> 8) & 0xff),
4215                 (unsigned int)(((msr) >> 16) & 0xff),
4216                 (unsigned int)(((msr) >> 24) & 0xff),
4217                 (unsigned int)(((msr) >> 32) & 0xff3), (unsigned int)(((msr) >> 42) & 0x1));
4218
4219         if (has_hwp_pkg) {
4220                 if (get_msr(cpu, MSR_HWP_REQUEST_PKG, &msr))
4221                         return 0;
4222
4223                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_HWP_REQUEST_PKG: 0x%08llx "
4224                         "(min %d max %d des %d epp 0x%x window 0x%x)\n",
4225                         cpu, msr,
4226                         (unsigned int)(((msr) >> 0) & 0xff),
4227                         (unsigned int)(((msr) >> 8) & 0xff),
4228                         (unsigned int)(((msr) >> 16) & 0xff),
4229                         (unsigned int)(((msr) >> 24) & 0xff), (unsigned int)(((msr) >> 32) & 0xff3));
4230         }
4231         if (has_hwp_notify) {
4232                 if (get_msr(cpu, MSR_HWP_INTERRUPT, &msr))
4233                         return 0;
4234
4235                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_HWP_INTERRUPT: 0x%08llx "
4236                         "(%s_Guaranteed_Perf_Change, %s_Excursion_Min)\n",
4237                         cpu, msr, ((msr) & 0x1) ? "EN" : "Dis", ((msr) & 0x2) ? "EN" : "Dis");
4238         }
4239         if (get_msr(cpu, MSR_HWP_STATUS, &msr))
4240                 return 0;
4241
4242         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_HWP_STATUS: 0x%08llx "
4243                 "(%sGuaranteed_Perf_Change, %sExcursion_Min)\n",
4244                 cpu, msr, ((msr) & 0x1) ? "" : "No-", ((msr) & 0x2) ? "" : "No-");
4245
4246         return 0;
4247 }
4248
4249 /*
4250  * print_perf_limit()
4251  */
4252 int print_perf_limit(struct thread_data *t, struct core_data *c, struct pkg_data *p)
4253 {
4254         unsigned long long msr;
4255         int cpu;
4256
4257         cpu = t->cpu_id;
4258
4259         /* per-package */
4260         if (!(t->flags & CPU_IS_FIRST_THREAD_IN_CORE) || !(t->flags & CPU_IS_FIRST_CORE_IN_PACKAGE))
4261                 return 0;
4262
4263         if (cpu_migrate(cpu)) {
4264                 fprintf(outf, "print_perf_limit: Could not migrate to CPU %d\n", cpu);
4265                 return -1;
4266         }
4267
4268         if (do_core_perf_limit_reasons) {
4269                 get_msr(cpu, MSR_CORE_PERF_LIMIT_REASONS, &msr);
4270                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_CORE_PERF_LIMIT_REASONS, 0x%08llx", cpu, msr);
4271                 fprintf(outf, " (Active: %s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s)",
4272                         (msr & 1 << 15) ? "bit15, " : "",
4273                         (msr & 1 << 14) ? "bit14, " : "",
4274                         (msr & 1 << 13) ? "Transitions, " : "",
4275                         (msr & 1 << 12) ? "MultiCoreTurbo, " : "",
4276                         (msr & 1 << 11) ? "PkgPwrL2, " : "",
4277                         (msr & 1 << 10) ? "PkgPwrL1, " : "",
4278                         (msr & 1 << 9) ? "CorePwr, " : "",
4279                         (msr & 1 << 8) ? "Amps, " : "",
4280                         (msr & 1 << 6) ? "VR-Therm, " : "",
4281                         (msr & 1 << 5) ? "Auto-HWP, " : "",
4282                         (msr & 1 << 4) ? "Graphics, " : "",
4283                         (msr & 1 << 2) ? "bit2, " : "",
4284                         (msr & 1 << 1) ? "ThermStatus, " : "", (msr & 1 << 0) ? "PROCHOT, " : "");
4285                 fprintf(outf, " (Logged: %s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s)\n",
4286                         (msr & 1 << 31) ? "bit31, " : "",
4287                         (msr & 1 << 30) ? "bit30, " : "",
4288                         (msr & 1 << 29) ? "Transitions, " : "",
4289                         (msr & 1 << 28) ? "MultiCoreTurbo, " : "",
4290                         (msr & 1 << 27) ? "PkgPwrL2, " : "",
4291                         (msr & 1 << 26) ? "PkgPwrL1, " : "",
4292                         (msr & 1 << 25) ? "CorePwr, " : "",
4293                         (msr & 1 << 24) ? "Amps, " : "",
4294                         (msr & 1 << 22) ? "VR-Therm, " : "",
4295                         (msr & 1 << 21) ? "Auto-HWP, " : "",
4296                         (msr & 1 << 20) ? "Graphics, " : "",
4297                         (msr & 1 << 18) ? "bit18, " : "",
4298                         (msr & 1 << 17) ? "ThermStatus, " : "", (msr & 1 << 16) ? "PROCHOT, " : "");
4299
4300         }
4301         if (do_gfx_perf_limit_reasons) {
4302                 get_msr(cpu, MSR_GFX_PERF_LIMIT_REASONS, &msr);
4303                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_GFX_PERF_LIMIT_REASONS, 0x%08llx", cpu, msr);
4304                 fprintf(outf, " (Active: %s%s%s%s%s%s%s%s)",
4305                         (msr & 1 << 0) ? "PROCHOT, " : "",
4306                         (msr & 1 << 1) ? "ThermStatus, " : "",
4307                         (msr & 1 << 4) ? "Graphics, " : "",
4308                         (msr & 1 << 6) ? "VR-Therm, " : "",
4309                         (msr & 1 << 8) ? "Amps, " : "",
4310                         (msr & 1 << 9) ? "GFXPwr, " : "",
4311                         (msr & 1 << 10) ? "PkgPwrL1, " : "", (msr & 1 << 11) ? "PkgPwrL2, " : "");
4312                 fprintf(outf, " (Logged: %s%s%s%s%s%s%s%s)\n",
4313                         (msr & 1 << 16) ? "PROCHOT, " : "",
4314                         (msr & 1 << 17) ? "ThermStatus, " : "",
4315                         (msr & 1 << 20) ? "Graphics, " : "",
4316                         (msr & 1 << 22) ? "VR-Therm, " : "",
4317                         (msr & 1 << 24) ? "Amps, " : "",
4318                         (msr & 1 << 25) ? "GFXPwr, " : "",
4319                         (msr & 1 << 26) ? "PkgPwrL1, " : "", (msr & 1 << 27) ? "PkgPwrL2, " : "");
4320         }
4321         if (do_ring_perf_limit_reasons) {
4322                 get_msr(cpu, MSR_RING_PERF_LIMIT_REASONS, &msr);
4323                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_RING_PERF_LIMIT_REASONS, 0x%08llx", cpu, msr);
4324                 fprintf(outf, " (Active: %s%s%s%s%s%s)",
4325                         (msr & 1 << 0) ? "PROCHOT, " : "",
4326                         (msr & 1 << 1) ? "ThermStatus, " : "",
4327                         (msr & 1 << 6) ? "VR-Therm, " : "",
4328                         (msr & 1 << 8) ? "Amps, " : "",
4329                         (msr & 1 << 10) ? "PkgPwrL1, " : "", (msr & 1 << 11) ? "PkgPwrL2, " : "");
4330                 fprintf(outf, " (Logged: %s%s%s%s%s%s)\n",
4331                         (msr & 1 << 16) ? "PROCHOT, " : "",
4332                         (msr & 1 << 17) ? "ThermStatus, " : "",
4333                         (msr & 1 << 22) ? "VR-Therm, " : "",
4334                         (msr & 1 << 24) ? "Amps, " : "",
4335                         (msr & 1 << 26) ? "PkgPwrL1, " : "", (msr & 1 << 27) ? "PkgPwrL2, " : "");
4336         }
4337         return 0;
4338 }
4339
4340 #define RAPL_POWER_GRANULARITY  0x7FFF  /* 15 bit power granularity */
4341 #define RAPL_TIME_GRANULARITY   0x3F    /* 6 bit time granularity */
4342
4343 double get_tdp_intel(unsigned int model)
4344 {
4345         unsigned long long msr;
4346
4347         if (do_rapl & RAPL_PKG_POWER_INFO)
4348                 if (!get_msr(base_cpu, MSR_PKG_POWER_INFO, &msr))
4349                         return ((msr >> 0) & RAPL_POWER_GRANULARITY) * rapl_power_units;
4350
4351         switch (model) {
4352         case INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT:
4353         case INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT_D:
4354                 return 30.0;
4355         default:
4356                 return 135.0;
4357         }
4358 }
4359
4360 double get_tdp_amd(unsigned int family)
4361 {
4362         /* This is the max stock TDP of HEDT/Server Fam17h+ chips */
4363         return 280.0;
4364 }
4365
4366 /*
4367  * rapl_dram_energy_units_probe()
4368  * Energy units are either hard-coded, or come from RAPL Energy Unit MSR.
4369  */
4370 static double rapl_dram_energy_units_probe(int model, double rapl_energy_units)
4371 {
4372         /* only called for genuine_intel, family 6 */
4373
4374         switch (model) {
4375         case INTEL_FAM6_HASWELL_X:      /* HSX */
4376         case INTEL_FAM6_BROADWELL_X:    /* BDX */
4377         case INTEL_FAM6_SKYLAKE_X:      /* SKX */
4378         case INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNL:   /* KNL */
4379                 return (rapl_dram_energy_units = 15.3 / 1000000);
4380         default:
4381                 return (rapl_energy_units);
4382         }
4383 }
4384
4385 void rapl_probe_intel(unsigned int family, unsigned int model)
4386 {
4387         unsigned long long msr;
4388         unsigned int time_unit;
4389         double tdp;
4390
4391         if (family != 6)
4392                 return;
4393
4394         switch (model) {
4395         case INTEL_FAM6_SANDYBRIDGE:
4396         case INTEL_FAM6_IVYBRIDGE:
4397         case INTEL_FAM6_HASWELL:        /* HSW */
4398         case INTEL_FAM6_HASWELL_L:      /* HSW */
4399         case INTEL_FAM6_HASWELL_G:      /* HSW */
4400         case INTEL_FAM6_BROADWELL:      /* BDW */
4401         case INTEL_FAM6_BROADWELL_G:    /* BDW */
4402                 do_rapl = RAPL_PKG | RAPL_CORES | RAPL_CORE_POLICY | RAPL_GFX | RAPL_PKG_POWER_INFO;
4403                 if (rapl_joules) {
4404                         BIC_PRESENT(BIC_Pkg_J);
4405                         BIC_PRESENT(BIC_Cor_J);
4406                         BIC_PRESENT(BIC_GFX_J);
4407                 } else {
4408                         BIC_PRESENT(BIC_PkgWatt);
4409                         BIC_PRESENT(BIC_CorWatt);
4410                         BIC_PRESENT(BIC_GFXWatt);
4411                 }
4412                 break;
4413         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT:  /* BXT */
4414         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT_PLUS:
4415                 do_rapl = RAPL_PKG | RAPL_PKG_POWER_INFO;
4416                 if (rapl_joules)
4417                         BIC_PRESENT(BIC_Pkg_J);
4418                 else
4419                         BIC_PRESENT(BIC_PkgWatt);
4420                 break;
4421         case INTEL_FAM6_ATOM_TREMONT:   /* EHL */
4422                 do_rapl =
4423                     RAPL_PKG | RAPL_CORES | RAPL_CORE_POLICY | RAPL_DRAM | RAPL_DRAM_PERF_STATUS | RAPL_PKG_PERF_STATUS
4424                     | RAPL_GFX | RAPL_PKG_POWER_INFO;
4425                 if (rapl_joules) {
4426                         BIC_PRESENT(BIC_Pkg_J);
4427                         BIC_PRESENT(BIC_Cor_J);
4428                         BIC_PRESENT(BIC_RAM_J);
4429                         BIC_PRESENT(BIC_GFX_J);
4430                 } else {
4431                         BIC_PRESENT(BIC_PkgWatt);
4432                         BIC_PRESENT(BIC_CorWatt);
4433                         BIC_PRESENT(BIC_RAMWatt);
4434                         BIC_PRESENT(BIC_GFXWatt);
4435                 }
4436                 break;
4437         case INTEL_FAM6_ATOM_TREMONT_D: /* JVL */
4438                 do_rapl = RAPL_PKG | RAPL_PKG_PERF_STATUS | RAPL_PKG_POWER_INFO;
4439                 BIC_PRESENT(BIC_PKG__);
4440                 if (rapl_joules)
4441                         BIC_PRESENT(BIC_Pkg_J);
4442                 else
4443                         BIC_PRESENT(BIC_PkgWatt);
4444                 break;
4445         case INTEL_FAM6_SKYLAKE_L:      /* SKL */
4446         case INTEL_FAM6_CANNONLAKE_L:   /* CNL */
4447                 do_rapl =
4448                     RAPL_PKG | RAPL_CORES | RAPL_CORE_POLICY | RAPL_DRAM | RAPL_DRAM_PERF_STATUS | RAPL_PKG_PERF_STATUS
4449                     | RAPL_GFX | RAPL_PKG_POWER_INFO;
4450                 BIC_PRESENT(BIC_PKG__);
4451                 BIC_PRESENT(BIC_RAM__);
4452                 if (rapl_joules) {
4453                         BIC_PRESENT(BIC_Pkg_J);
4454                         BIC_PRESENT(BIC_Cor_J);
4455                         BIC_PRESENT(BIC_RAM_J);
4456                         BIC_PRESENT(BIC_GFX_J);
4457                 } else {
4458                         BIC_PRESENT(BIC_PkgWatt);
4459                         BIC_PRESENT(BIC_CorWatt);
4460                         BIC_PRESENT(BIC_RAMWatt);
4461                         BIC_PRESENT(BIC_GFXWatt);
4462                 }
4463                 break;
4464         case INTEL_FAM6_HASWELL_X:      /* HSX */
4465         case INTEL_FAM6_BROADWELL_X:    /* BDX */
4466         case INTEL_FAM6_SKYLAKE_X:      /* SKX */
4467         case INTEL_FAM6_ICELAKE_X:      /* ICX */
4468         case INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNL:   /* KNL */
4469                 do_rapl =
4470                     RAPL_PKG | RAPL_DRAM | RAPL_DRAM_POWER_INFO | RAPL_DRAM_PERF_STATUS | RAPL_PKG_PERF_STATUS |
4471                     RAPL_PKG_POWER_INFO;
4472                 BIC_PRESENT(BIC_PKG__);
4473                 BIC_PRESENT(BIC_RAM__);
4474                 if (rapl_joules) {
4475                         BIC_PRESENT(BIC_Pkg_J);
4476                         BIC_PRESENT(BIC_RAM_J);
4477                 } else {
4478                         BIC_PRESENT(BIC_PkgWatt);
4479                         BIC_PRESENT(BIC_RAMWatt);
4480                 }
4481                 break;
4482         case INTEL_FAM6_SANDYBRIDGE_X:
4483         case INTEL_FAM6_IVYBRIDGE_X:
4484                 do_rapl =
4485                     RAPL_PKG | RAPL_CORES | RAPL_CORE_POLICY | RAPL_DRAM | RAPL_DRAM_POWER_INFO | RAPL_PKG_PERF_STATUS |
4486                     RAPL_DRAM_PERF_STATUS | RAPL_PKG_POWER_INFO;
4487                 BIC_PRESENT(BIC_PKG__);
4488                 BIC_PRESENT(BIC_RAM__);
4489                 if (rapl_joules) {
4490                         BIC_PRESENT(BIC_Pkg_J);
4491                         BIC_PRESENT(BIC_Cor_J);
4492                         BIC_PRESENT(BIC_RAM_J);
4493                 } else {
4494                         BIC_PRESENT(BIC_PkgWatt);
4495                         BIC_PRESENT(BIC_CorWatt);
4496                         BIC_PRESENT(BIC_RAMWatt);
4497                 }
4498                 break;
4499         case INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT:        /* BYT */
4500         case INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT_D:      /* AVN */
4501                 do_rapl = RAPL_PKG | RAPL_CORES;
4502                 if (rapl_joules) {
4503                         BIC_PRESENT(BIC_Pkg_J);
4504                         BIC_PRESENT(BIC_Cor_J);
4505                 } else {
4506                         BIC_PRESENT(BIC_PkgWatt);
4507                         BIC_PRESENT(BIC_CorWatt);
4508                 }
4509                 break;
4510         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT_D:        /* DNV */
4511                 do_rapl =
4512                     RAPL_PKG | RAPL_DRAM | RAPL_DRAM_POWER_INFO | RAPL_DRAM_PERF_STATUS | RAPL_PKG_PERF_STATUS |
4513                     RAPL_PKG_POWER_INFO | RAPL_CORES_ENERGY_STATUS;
4514                 BIC_PRESENT(BIC_PKG__);
4515                 BIC_PRESENT(BIC_RAM__);
4516                 if (rapl_joules) {
4517                         BIC_PRESENT(BIC_Pkg_J);
4518                         BIC_PRESENT(BIC_Cor_J);
4519                         BIC_PRESENT(BIC_RAM_J);
4520                 } else {
4521                         BIC_PRESENT(BIC_PkgWatt);
4522                         BIC_PRESENT(BIC_CorWatt);
4523                         BIC_PRESENT(BIC_RAMWatt);
4524                 }
4525                 break;
4526         default:
4527                 return;
4528         }
4529
4530         /* units on package 0, verify later other packages match */
4531         if (get_msr(base_cpu, MSR_RAPL_POWER_UNIT, &msr))
4532                 return;
4533
4534         rapl_power_units = 1.0 / (1 << (msr & 0xF));
4535         if (model == INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT)
4536                 rapl_energy_units = 1.0 * (1 << (msr >> 8 & 0x1F)) / 1000000;
4537         else
4538                 rapl_energy_units = 1.0 / (1 << (msr >> 8 & 0x1F));
4539
4540         rapl_dram_energy_units = rapl_dram_energy_units_probe(model, rapl_energy_units);
4541
4542         time_unit = msr >> 16 & 0xF;
4543         if (time_unit == 0)
4544                 time_unit = 0xA;
4545
4546         rapl_time_units = 1.0 / (1 << (time_unit));
4547
4548         tdp = get_tdp_intel(model);
4549
4550         rapl_joule_counter_range = 0xFFFFFFFF * rapl_energy_units / tdp;
4551         if (!quiet)
4552                 fprintf(outf, "RAPL: %.0f sec. Joule Counter Range, at %.0f Watts\n", rapl_joule_counter_range, tdp);
4553 }
4554
4555 void rapl_probe_amd(unsigned int family, unsigned int model)
4556 {
4557         unsigned long long msr;
4558         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
4559         unsigned int has_rapl = 0;
4560         double tdp;
4561
4562         if (max_extended_level >= 0x80000007) {
4563                 __cpuid(0x80000007, eax, ebx, ecx, edx);
4564                 /* RAPL (Fam 17h+) */
4565                 has_rapl = edx & (1 << 14);
4566         }
4567
4568         if (!has_rapl || family < 0x17)
4569                 return;
4570
4571         do_rapl = RAPL_AMD_F17H | RAPL_PER_CORE_ENERGY;
4572         if (rapl_joules) {
4573                 BIC_PRESENT(BIC_Pkg_J);
4574                 BIC_PRESENT(BIC_Cor_J);
4575         } else {
4576                 BIC_PRESENT(BIC_PkgWatt);
4577                 BIC_PRESENT(BIC_CorWatt);
4578         }
4579
4580         if (get_msr(base_cpu, MSR_RAPL_PWR_UNIT, &msr))
4581                 return;
4582
4583         rapl_time_units = ldexp(1.0, -(msr >> 16 & 0xf));
4584         rapl_energy_units = ldexp(1.0, -(msr >> 8 & 0x1f));
4585         rapl_power_units = ldexp(1.0, -(msr & 0xf));
4586
4587         tdp = get_tdp_amd(family);
4588
4589         rapl_joule_counter_range = 0xFFFFFFFF * rapl_energy_units / tdp;
4590         if (!quiet)
4591                 fprintf(outf, "RAPL: %.0f sec. Joule Counter Range, at %.0f Watts\n", rapl_joule_counter_range, tdp);
4592 }
4593
4594 /*
4595  * rapl_probe()
4596  *
4597  * sets do_rapl, rapl_power_units, rapl_energy_units, rapl_time_units
4598  */
4599 void rapl_probe(unsigned int family, unsigned int model)
4600 {
4601         if (genuine_intel)
4602                 rapl_probe_intel(family, model);
4603         if (authentic_amd || hygon_genuine)
4604                 rapl_probe_amd(family, model);
4605 }
4606
4607 void perf_limit_reasons_probe(unsigned int family, unsigned int model)
4608 {
4609         if (!genuine_intel)
4610                 return;
4611
4612         if (family != 6)
4613                 return;
4614
4615         switch (model) {
4616         case INTEL_FAM6_HASWELL:        /* HSW */
4617         case INTEL_FAM6_HASWELL_L:      /* HSW */
4618         case INTEL_FAM6_HASWELL_G:      /* HSW */
4619                 do_gfx_perf_limit_reasons = 1;
4620         case INTEL_FAM6_HASWELL_X:      /* HSX */
4621                 do_core_perf_limit_reasons = 1;
4622                 do_ring_perf_limit_reasons = 1;
4623         default:
4624                 return;
4625         }
4626 }
4627
4628 void automatic_cstate_conversion_probe(unsigned int family, unsigned int model)
4629 {
4630         if (is_skx(family, model) || is_bdx(family, model) || is_icx(family, model))
4631                 has_automatic_cstate_conversion = 1;
4632 }
4633
4634 void prewake_cstate_probe(unsigned int family, unsigned int model)
4635 {
4636         if (is_icx(family, model))
4637                 dis_cstate_prewake = 1;
4638 }
4639
4640 int print_thermal(struct thread_data *t, struct core_data *c, struct pkg_data *p)
4641 {
4642         unsigned long long msr;
4643         unsigned int dts, dts2;
4644         int cpu;
4645
4646         if (!(do_dts || do_ptm))
4647                 return 0;
4648
4649         cpu = t->cpu_id;
4650
4651         /* DTS is per-core, no need to print for each thread */
4652         if (!(t->flags & CPU_IS_FIRST_THREAD_IN_CORE))
4653                 return 0;
4654
4655         if (cpu_migrate(cpu)) {
4656                 fprintf(outf, "print_thermal: Could not migrate to CPU %d\n", cpu);
4657                 return -1;
4658         }
4659
4660         if (do_ptm && (t->flags & CPU_IS_FIRST_CORE_IN_PACKAGE)) {
4661                 if (get_msr(cpu, MSR_IA32_PACKAGE_THERM_STATUS, &msr))
4662                         return 0;
4663
4664                 dts = (msr >> 16) & 0x7F;
4665                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_IA32_PACKAGE_THERM_STATUS: 0x%08llx (%d C)\n", cpu, msr, tj_max - dts);
4666
4667                 if (get_msr(cpu, MSR_IA32_PACKAGE_THERM_INTERRUPT, &msr))
4668                         return 0;
4669
4670                 dts = (msr >> 16) & 0x7F;
4671                 dts2 = (msr >> 8) & 0x7F;
4672                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_IA32_PACKAGE_THERM_INTERRUPT: 0x%08llx (%d C, %d C)\n",
4673                         cpu, msr, tj_max - dts, tj_max - dts2);
4674         }
4675
4676         if (do_dts && debug) {
4677                 unsigned int resolution;
4678
4679                 if (get_msr(cpu, MSR_IA32_THERM_STATUS, &msr))
4680                         return 0;
4681
4682                 dts = (msr >> 16) & 0x7F;
4683                 resolution = (msr >> 27) & 0xF;
4684                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_IA32_THERM_STATUS: 0x%08llx (%d C +/- %d)\n",
4685                         cpu, msr, tj_max - dts, resolution);
4686
4687                 if (get_msr(cpu, MSR_IA32_THERM_INTERRUPT, &msr))
4688                         return 0;
4689
4690                 dts = (msr >> 16) & 0x7F;
4691                 dts2 = (msr >> 8) & 0x7F;
4692                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_IA32_THERM_INTERRUPT: 0x%08llx (%d C, %d C)\n",
4693                         cpu, msr, tj_max - dts, tj_max - dts2);
4694         }
4695
4696         return 0;
4697 }
4698
4699 void print_power_limit_msr(int cpu, unsigned long long msr, char *label)
4700 {
4701         fprintf(outf, "cpu%d: %s: %sabled (%f Watts, %f sec, clamp %sabled)\n",
4702                 cpu, label,
4703                 ((msr >> 15) & 1) ? "EN" : "DIS",
4704                 ((msr >> 0) & 0x7FFF) * rapl_power_units,
4705                 (1.0 + (((msr >> 22) & 0x3) / 4.0)) * (1 << ((msr >> 17) & 0x1F)) * rapl_time_units,
4706                 (((msr >> 16) & 1) ? "EN" : "DIS"));
4707
4708         return;
4709 }
4710
4711 int print_rapl(struct thread_data *t, struct core_data *c, struct pkg_data *p)
4712 {
4713         unsigned long long msr;
4714         const char *msr_name;
4715         int cpu;
4716
4717         if (!do_rapl)
4718                 return 0;
4719
4720         /* RAPL counters are per package, so print only for 1st thread/package */
4721         if (!(t->flags & CPU_IS_FIRST_THREAD_IN_CORE) || !(t->flags & CPU_IS_FIRST_CORE_IN_PACKAGE))
4722                 return 0;
4723
4724         cpu = t->cpu_id;
4725         if (cpu_migrate(cpu)) {
4726                 fprintf(outf, "print_rapl: Could not migrate to CPU %d\n", cpu);
4727                 return -1;
4728         }
4729
4730         if (do_rapl & RAPL_AMD_F17H) {
4731                 msr_name = "MSR_RAPL_PWR_UNIT";
4732                 if (get_msr(cpu, MSR_RAPL_PWR_UNIT, &msr))
4733                         return -1;
4734         } else {
4735                 msr_name = "MSR_RAPL_POWER_UNIT";
4736                 if (get_msr(cpu, MSR_RAPL_POWER_UNIT, &msr))
4737                         return -1;
4738         }
4739
4740         fprintf(outf, "cpu%d: %s: 0x%08llx (%f Watts, %f Joules, %f sec.)\n", cpu, msr_name, msr,
4741                 rapl_power_units, rapl_energy_units, rapl_time_units);
4742
4743         if (do_rapl & RAPL_PKG_POWER_INFO) {
4744
4745                 if (get_msr(cpu, MSR_PKG_POWER_INFO, &msr))
4746                         return -5;
4747
4748                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_PKG_POWER_INFO: 0x%08llx (%.0f W TDP, RAPL %.0f - %.0f W, %f sec.)\n",
4749                         cpu, msr,
4750                         ((msr >> 0) & RAPL_POWER_GRANULARITY) * rapl_power_units,
4751                         ((msr >> 16) & RAPL_POWER_GRANULARITY) * rapl_power_units,
4752                         ((msr >> 32) & RAPL_POWER_GRANULARITY) * rapl_power_units,
4753                         ((msr >> 48) & RAPL_TIME_GRANULARITY) * rapl_time_units);
4754
4755         }
4756         if (do_rapl & RAPL_PKG) {
4757
4758                 if (get_msr(cpu, MSR_PKG_POWER_LIMIT, &msr))
4759                         return -9;
4760
4761                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_PKG_POWER_LIMIT: 0x%08llx (%slocked)\n",
4762                         cpu, msr, (msr >> 63) & 1 ? "" : "UN");
4763
4764                 print_power_limit_msr(cpu, msr, "PKG Limit #1");
4765                 fprintf(outf, "cpu%d: PKG Limit #2: %sabled (%f Watts, %f* sec, clamp %sabled)\n",
4766                         cpu,
4767                         ((msr >> 47) & 1) ? "EN" : "DIS",
4768                         ((msr >> 32) & 0x7FFF) * rapl_power_units,
4769                         (1.0 + (((msr >> 54) & 0x3) / 4.0)) * (1 << ((msr >> 49) & 0x1F)) * rapl_time_units,
4770                         ((msr >> 48) & 1) ? "EN" : "DIS");
4771         }
4772
4773         if (do_rapl & RAPL_DRAM_POWER_INFO) {
4774                 if (get_msr(cpu, MSR_DRAM_POWER_INFO, &msr))
4775                         return -6;
4776
4777                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_DRAM_POWER_INFO,: 0x%08llx (%.0f W TDP, RAPL %.0f - %.0f W, %f sec.)\n",
4778                         cpu, msr,
4779                         ((msr >> 0) & RAPL_POWER_GRANULARITY) * rapl_power_units,
4780                         ((msr >> 16) & RAPL_POWER_GRANULARITY) * rapl_power_units,
4781                         ((msr >> 32) & RAPL_POWER_GRANULARITY) * rapl_power_units,
4782                         ((msr >> 48) & RAPL_TIME_GRANULARITY) * rapl_time_units);
4783         }
4784         if (do_rapl & RAPL_DRAM) {
4785                 if (get_msr(cpu, MSR_DRAM_POWER_LIMIT, &msr))
4786                         return -9;
4787                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_DRAM_POWER_LIMIT: 0x%08llx (%slocked)\n",
4788                         cpu, msr, (msr >> 31) & 1 ? "" : "UN");
4789
4790                 print_power_limit_msr(cpu, msr, "DRAM Limit");
4791         }
4792         if (do_rapl & RAPL_CORE_POLICY) {
4793                 if (get_msr(cpu, MSR_PP0_POLICY, &msr))
4794                         return -7;
4795
4796                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_PP0_POLICY: %lld\n", cpu, msr & 0xF);
4797         }
4798         if (do_rapl & RAPL_CORES_POWER_LIMIT) {
4799                 if (get_msr(cpu, MSR_PP0_POWER_LIMIT, &msr))
4800                         return -9;
4801                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_PP0_POWER_LIMIT: 0x%08llx (%slocked)\n",
4802                         cpu, msr, (msr >> 31) & 1 ? "" : "UN");
4803                 print_power_limit_msr(cpu, msr, "Cores Limit");
4804         }
4805         if (do_rapl & RAPL_GFX) {
4806                 if (get_msr(cpu, MSR_PP1_POLICY, &msr))
4807                         return -8;
4808
4809                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_PP1_POLICY: %lld\n", cpu, msr & 0xF);
4810
4811                 if (get_msr(cpu, MSR_PP1_POWER_LIMIT, &msr))
4812                         return -9;
4813                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_PP1_POWER_LIMIT: 0x%08llx (%slocked)\n",
4814                         cpu, msr, (msr >> 31) & 1 ? "" : "UN");
4815                 print_power_limit_msr(cpu, msr, "GFX Limit");
4816         }
4817         return 0;
4818 }
4819
4820 /*
4821  * SNB adds support for additional MSRs:
4822  *
4823  * MSR_PKG_C7_RESIDENCY            0x000003fa
4824  * MSR_CORE_C7_RESIDENCY           0x000003fe
4825  * MSR_PKG_C2_RESIDENCY            0x0000060d
4826  */
4827
4828 int has_snb_msrs(unsigned int family, unsigned int model)
4829 {
4830         if (!genuine_intel)
4831                 return 0;
4832
4833         switch (model) {
4834         case INTEL_FAM6_SANDYBRIDGE:
4835         case INTEL_FAM6_SANDYBRIDGE_X:
4836         case INTEL_FAM6_IVYBRIDGE:      /* IVB */
4837         case INTEL_FAM6_IVYBRIDGE_X:    /* IVB Xeon */
4838         case INTEL_FAM6_HASWELL:        /* HSW */
4839         case INTEL_FAM6_HASWELL_X:      /* HSW */
4840         case INTEL_FAM6_HASWELL_L:      /* HSW */
4841         case INTEL_FAM6_HASWELL_G:      /* HSW */
4842         case INTEL_FAM6_BROADWELL:      /* BDW */
4843         case INTEL_FAM6_BROADWELL_G:    /* BDW */
4844         case INTEL_FAM6_BROADWELL_X:    /* BDX */
4845         case INTEL_FAM6_SKYLAKE_L:      /* SKL */
4846         case INTEL_FAM6_CANNONLAKE_L:   /* CNL */
4847         case INTEL_FAM6_SKYLAKE_X:      /* SKX */
4848         case INTEL_FAM6_ICELAKE_X:      /* ICX */
4849         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT:  /* BXT */
4850         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT_PLUS:
4851         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT_D:        /* DNV */
4852         case INTEL_FAM6_ATOM_TREMONT:   /* EHL */
4853         case INTEL_FAM6_ATOM_TREMONT_D: /* JVL */
4854                 return 1;
4855         }
4856         return 0;
4857 }
4858
4859 /*
4860  * HSW ULT added support for C8/C9/C10 MSRs:
4861  *
4862  * MSR_PKG_C8_RESIDENCY         0x00000630
4863  * MSR_PKG_C9_RESIDENCY         0x00000631
4864  * MSR_PKG_C10_RESIDENCY        0x00000632
4865  *
4866  * MSR_PKGC8_IRTL               0x00000633
4867  * MSR_PKGC9_IRTL               0x00000634
4868  * MSR_PKGC10_IRTL              0x00000635
4869  *
4870  */
4871 int has_c8910_msrs(unsigned int family, unsigned int model)
4872 {
4873         if (!genuine_intel)
4874                 return 0;
4875
4876         switch (model) {
4877         case INTEL_FAM6_HASWELL_L:      /* HSW */
4878         case INTEL_FAM6_BROADWELL:      /* BDW */
4879         case INTEL_FAM6_SKYLAKE_L:      /* SKL */
4880         case INTEL_FAM6_CANNONLAKE_L:   /* CNL */
4881         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT:  /* BXT */
4882         case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT_PLUS:
4883         case INTEL_FAM6_ATOM_TREMONT:   /* EHL */
4884                 return 1;
4885         }
4886         return 0;
4887 }
4888
4889 /*
4890  * SKL adds support for additional MSRS:
4891  *
4892  * MSR_PKG_WEIGHTED_CORE_C0_RES    0x00000658
4893  * MSR_PKG_ANY_CORE_C0_RES         0x00000659
4894  * MSR_PKG_ANY_GFXE_C0_RES         0x0000065A
4895  * MSR_PKG_BOTH_CORE_GFXE_C0_RES   0x0000065B
4896  */
4897 int has_skl_msrs(unsigned int family, unsigned int model)
4898 {
4899         if (!genuine_intel)
4900                 return 0;
4901
4902         switch (model) {
4903         case INTEL_FAM6_SKYLAKE_L:      /* SKL */
4904         case INTEL_FAM6_CANNONLAKE_L:   /* CNL */
4905                 return 1;
4906         }
4907         return 0;
4908 }
4909
4910 int is_slm(unsigned int family, unsigned int model)
4911 {
4912         if (!genuine_intel)
4913                 return 0;
4914         switch (model) {
4915         case INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT:        /* BYT */
4916         case INTEL_FAM6_ATOM_SILVERMONT_D:      /* AVN */
4917                 return 1;
4918         }
4919         return 0;
4920 }
4921
4922 int is_knl(unsigned int family, unsigned int model)
4923 {
4924         if (!genuine_intel)
4925                 return 0;
4926         switch (model) {
4927         case INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNL:   /* KNL */
4928                 return 1;
4929         }
4930         return 0;
4931 }
4932
4933 int is_cnl(unsigned int family, unsigned int model)
4934 {
4935         if (!genuine_intel)
4936                 return 0;
4937
4938         switch (model) {
4939         case INTEL_FAM6_CANNONLAKE_L:   /* CNL */
4940                 return 1;
4941         }
4942
4943         return 0;
4944 }
4945
4946 unsigned int get_aperf_mperf_multiplier(unsigned int family, unsigned int model)
4947 {
4948         if (is_knl(family, model))
4949                 return 1024;
4950         return 1;
4951 }
4952
4953 #define SLM_BCLK_FREQS 5
4954 double slm_freq_table[SLM_BCLK_FREQS] = { 83.3, 100.0, 133.3, 116.7, 80.0 };
4955
4956 double slm_bclk(void)
4957 {
4958         unsigned long long msr = 3;
4959         unsigned int i;
4960         double freq;
4961
4962         if (get_msr(base_cpu, MSR_FSB_FREQ, &msr))
4963                 fprintf(outf, "SLM BCLK: unknown\n");
4964
4965         i = msr & 0xf;
4966         if (i >= SLM_BCLK_FREQS) {
4967                 fprintf(outf, "SLM BCLK[%d] invalid\n", i);
4968                 i = 3;
4969         }
4970         freq = slm_freq_table[i];
4971
4972         if (!quiet)
4973                 fprintf(outf, "SLM BCLK: %.1f Mhz\n", freq);
4974
4975         return freq;
4976 }
4977
4978 double discover_bclk(unsigned int family, unsigned int model)
4979 {
4980         if (has_snb_msrs(family, model) || is_knl(family, model))
4981                 return 100.00;
4982         else if (is_slm(family, model))
4983                 return slm_bclk();
4984         else
4985                 return 133.33;
4986 }
4987
4988 int get_cpu_type(struct thread_data *t, struct core_data *c, struct pkg_data *p)
4989 {
4990         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
4991
4992         if (!genuine_intel)
4993                 return 0;
4994
4995         if (cpu_migrate(t->cpu_id)) {
4996                 fprintf(outf, "Could not migrate to CPU %d\n", t->cpu_id);
4997                 return -1;
4998         }
4999
5000         if (max_level < 0x1a)
5001                 return 0;
5002
5003         __cpuid(0x1a, eax, ebx, ecx, edx);
5004         eax = (eax >> 24) & 0xFF;
5005         if (eax == 0x20)
5006                 t->is_atom = true;
5007         return 0;
5008 }
5009
5010 /*
5011  * MSR_IA32_TEMPERATURE_TARGET indicates the temperature where
5012  * the Thermal Control Circuit (TCC) activates.
5013  * This is usually equal to tjMax.
5014  *
5015  * Older processors do not have this MSR, so there we guess,
5016  * but also allow cmdline over-ride with -T.
5017  *
5018  * Several MSR temperature values are in units of degrees-C
5019  * below this value, including the Digital Thermal Sensor (DTS),
5020  * Package Thermal Management Sensor (PTM), and thermal event thresholds.
5021  */
5022 int set_temperature_target(struct thread_data *t, struct core_data *c, struct pkg_data *p)
5023 {
5024         unsigned long long msr;
5025         unsigned int tcc_default, tcc_offset;
5026         int cpu;
5027
5028         /* tj_max is used only for dts or ptm */
5029         if (!(do_dts || do_ptm))
5030                 return 0;
5031
5032         /* this is a per-package concept */
5033         if (!(t->flags & CPU_IS_FIRST_THREAD_IN_CORE) || !(t->flags & CPU_IS_FIRST_CORE_IN_PACKAGE))
5034                 return 0;
5035
5036         cpu = t->cpu_id;
5037         if (cpu_migrate(cpu)) {
5038                 fprintf(outf, "Could not migrate to CPU %d\n", cpu);
5039                 return -1;
5040         }
5041
5042         if (tj_max_override != 0) {
5043                 tj_max = tj_max_override;
5044                 fprintf(outf, "cpu%d: Using cmdline TCC Target (%d C)\n", cpu, tj_max);
5045                 return 0;
5046         }
5047
5048         /* Temperature Target MSR is Nehalem and newer only */
5049         if (!do_nhm_platform_info)
5050                 goto guess;
5051
5052         if (get_msr(base_cpu, MSR_IA32_TEMPERATURE_TARGET, &msr))
5053                 goto guess;
5054
5055         tcc_default = (msr >> 16) & 0xFF;
5056
5057         if (!quiet) {
5058                 switch (tcc_offset_bits) {
5059                 case 4:
5060                         tcc_offset = (msr >> 24) & 0xF;
5061                         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_IA32_TEMPERATURE_TARGET: 0x%08llx (%d C) (%d default - %d offset)\n",
5062                                 cpu, msr, tcc_default - tcc_offset, tcc_default, tcc_offset);
5063                         break;
5064                 case 6:
5065                         tcc_offset = (msr >> 24) & 0x3F;
5066                         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_IA32_TEMPERATURE_TARGET: 0x%08llx (%d C) (%d default - %d offset)\n",
5067                                 cpu, msr, tcc_default - tcc_offset, tcc_default, tcc_offset);
5068                         break;
5069                 default:
5070                         fprintf(outf, "cpu%d: MSR_IA32_TEMPERATURE_TARGET: 0x%08llx (%d C)\n", cpu, msr, tcc_default);
5071                         break;
5072                 }
5073         }
5074
5075         if (!tcc_default)
5076                 goto guess;
5077
5078         tj_max = tcc_default;
5079
5080         return 0;
5081
5082 guess:
5083         tj_max = TJMAX_DEFAULT;
5084         fprintf(outf, "cpu%d: Guessing tjMax %d C, Please use -T to specify\n", cpu, tj_max);
5085
5086         return 0;
5087 }
5088
5089 void decode_feature_control_msr(void)
5090 {
5091         unsigned long long msr;
5092
5093         if (!get_msr(base_cpu, MSR_IA32_FEAT_CTL, &msr))
5094                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_IA32_FEATURE_CONTROL: 0x%08llx (%sLocked %s)\n",
5095                         base_cpu, msr, msr & FEAT_CTL_LOCKED ? "" : "UN-", msr & (1 << 18) ? "SGX" : "");
5096 }
5097
5098 void decode_misc_enable_msr(void)
5099 {
5100         unsigned long long msr;
5101
5102         if (!genuine_intel)
5103                 return;
5104
5105         if (!get_msr(base_cpu, MSR_IA32_MISC_ENABLE, &msr))
5106                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_IA32_MISC_ENABLE: 0x%08llx (%sTCC %sEIST %sMWAIT %sPREFETCH %sTURBO)\n",
5107                         base_cpu, msr,
5108                         msr & MSR_IA32_MISC_ENABLE_TM1 ? "" : "No-",
5109                         msr & MSR_IA32_MISC_ENABLE_ENHANCED_SPEEDSTEP ? "" : "No-",
5110                         msr & MSR_IA32_MISC_ENABLE_MWAIT ? "" : "No-",
5111                         msr & MSR_IA32_MISC_ENABLE_PREFETCH_DISABLE ? "No-" : "",
5112                         msr & MSR_IA32_MISC_ENABLE_TURBO_DISABLE ? "No-" : "");
5113 }
5114
5115 void decode_misc_feature_control(void)
5116 {
5117         unsigned long long msr;
5118
5119         if (!has_misc_feature_control)
5120                 return;
5121
5122         if (!get_msr(base_cpu, MSR_MISC_FEATURE_CONTROL, &msr))
5123                 fprintf(outf,
5124                         "cpu%d: MSR_MISC_FEATURE_CONTROL: 0x%08llx (%sL2-Prefetch %sL2-Prefetch-pair %sL1-Prefetch %sL1-IP-Prefetch)\n",
5125                         base_cpu, msr, msr & (0 << 0) ? "No-" : "", msr & (1 << 0) ? "No-" : "",
5126                         msr & (2 << 0) ? "No-" : "", msr & (3 << 0) ? "No-" : "");
5127 }
5128
5129 /*
5130  * Decode MSR_MISC_PWR_MGMT
5131  *
5132  * Decode the bits according to the Nehalem documentation
5133  * bit[0] seems to continue to have same meaning going forward
5134  * bit[1] less so...
5135  */
5136 void decode_misc_pwr_mgmt_msr(void)
5137 {
5138         unsigned long long msr;
5139
5140         if (!do_nhm_platform_info)
5141                 return;
5142
5143         if (no_MSR_MISC_PWR_MGMT)
5144                 return;
5145
5146         if (!get_msr(base_cpu, MSR_MISC_PWR_MGMT, &msr))
5147                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_MISC_PWR_MGMT: 0x%08llx (%sable-EIST_Coordination %sable-EPB %sable-OOB)\n",
5148                         base_cpu, msr,
5149                         msr & (1 << 0) ? "DIS" : "EN", msr & (1 << 1) ? "EN" : "DIS", msr & (1 << 8) ? "EN" : "DIS");
5150 }
5151
5152 /*
5153  * Decode MSR_CC6_DEMOTION_POLICY_CONFIG, MSR_MC6_DEMOTION_POLICY_CONFIG
5154  *
5155  * This MSRs are present on Silvermont processors,
5156  * Intel Atom processor E3000 series (Baytrail), and friends.
5157  */
5158 void decode_c6_demotion_policy_msr(void)
5159 {
5160         unsigned long long msr;
5161
5162         if (!get_msr(base_cpu, MSR_CC6_DEMOTION_POLICY_CONFIG, &msr))
5163                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_CC6_DEMOTION_POLICY_CONFIG: 0x%08llx (%sable-CC6-Demotion)\n",
5164                         base_cpu, msr, msr & (1 << 0) ? "EN" : "DIS");
5165
5166         if (!get_msr(base_cpu, MSR_MC6_DEMOTION_POLICY_CONFIG, &msr))
5167                 fprintf(outf, "cpu%d: MSR_MC6_DEMOTION_POLICY_CONFIG: 0x%08llx (%sable-MC6-Demotion)\n",
5168                         base_cpu, msr, msr & (1 << 0) ? "EN" : "DIS");
5169 }
5170
5171 /*
5172  * When models are the same, for the purpose of turbostat, reuse
5173  */
5174 unsigned int intel_model_duplicates(unsigned int model)
5175 {
5176
5177         switch (model) {
5178         case INTEL_FAM6_NEHALEM_EP:     /* Core i7, Xeon 5500 series - Bloomfield, Gainstown NHM-EP */
5179         case INTEL_FAM6_NEHALEM:        /* Core i7 and i5 Processor - Clarksfield, Lynnfield, Jasper Forest */
5180         case 0x1F:              /* Core i7 and i5 Processor - Nehalem */
5181         case INTEL_FAM6_WESTMERE:       /* Westmere Client - Clarkdale, Arrandale */
5182         case INTEL_FAM6_WESTMERE_EP:    /* Westmere EP - Gulftown */
5183                 return INTEL_FAM6_NEHALEM;
5184
5185         case INTEL_FAM6_NEHALEM_EX:     /* Nehalem-EX Xeon - Beckton */
5186         case INTEL_FAM6_WESTMERE_EX:    /* Westmere-EX Xeon - Eagleton */
5187                 return INTEL_FAM6_NEHALEM_EX;
5188
5189         case INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNM:
5190                 return INTEL_FAM6_XEON_PHI_KNL;
5191
5192         case INTEL_FAM6_BROADWELL_X:
5193         case INTEL_FAM6_BROADWELL_D:    /* BDX-DE */
5194                 return INTEL_FAM6_BROADWELL_X;
5195
5196         case INTEL_FAM6_SKYLAKE_L:
5197         case INTEL_FAM6_SKYLAKE:
5198         case INTEL_FAM6_KABYLAKE_L:
5199         case INTEL_FAM6_KABYLAKE:
5200         case INTEL_FAM6_COMETLAKE_L:
5201         case INTEL_FAM6_COMETLAKE:
5202                 return INTEL_FAM6_SKYLAKE_L;
5203
5204         case INTEL_FAM6_ICELAKE_L:
5205         case INTEL_FAM6_ICELAKE_NNPI:
5206         case INTEL_FAM6_TIGERLAKE_L:
5207         case INTEL_FAM6_TIGERLAKE:
5208         case INTEL_FAM6_ROCKETLAKE:
5209         case INTEL_FAM6_LAKEFIELD:
5210         case INTEL_FAM6_ALDERLAKE:
5211         case INTEL_FAM6_ALDERLAKE_L:
5212                 return INTEL_FAM6_CANNONLAKE_L;
5213
5214         case INTEL_FAM6_ATOM_TREMONT_L:
5215                 return INTEL_FAM6_ATOM_TREMONT;
5216
5217         case INTEL_FAM6_ICELAKE_D:
5218         case INTEL_FAM6_SAPPHIRERAPIDS_X:
5219                 return INTEL_FAM6_ICELAKE_X;
5220         }
5221         return model;
5222 }
5223
5224 void print_dev_latency(void)
5225 {
5226         char *path = "/dev/cpu_dma_latency";
5227         int fd;
5228         int value;
5229         int retval;
5230
5231         fd = open(path, O_RDONLY);
5232         if (fd < 0) {
5233                 warn("fopen %s\n", path);
5234                 return;
5235         }
5236
5237         retval = read(fd, (void *)&value, sizeof(int));
5238         if (retval != sizeof(int)) {
5239                 warn("read %s\n", path);
5240                 close(fd);
5241                 return;
5242         }
5243         fprintf(outf, "/dev/cpu_dma_latency: %d usec (%s)\n", value, value == 2000000000 ? "default" : "constrained");
5244
5245         close(fd);
5246 }
5247
5248 /*
5249  * Linux-perf manages the the HW instructions-retired counter
5250  * by enabling when requested, and hiding rollover
5251  */
5252 void linux_perf_init(void)
5253 {
5254         if (!BIC_IS_ENABLED(BIC_IPC))
5255                 return;
5256
5257         if (access("/proc/sys/kernel/perf_event_paranoid", F_OK))
5258                 return;
5259
5260         fd_instr_count_percpu = calloc(topo.max_cpu_num + 1, sizeof(int));
5261         if (fd_instr_count_percpu == NULL)
5262                 err(-1, "calloc fd_instr_count_percpu");
5263
5264         BIC_PRESENT(BIC_IPC);
5265 }
5266
5267 void process_cpuid()
5268 {
5269         unsigned int eax, ebx, ecx, edx;
5270         unsigned int fms, family, model, stepping, ecx_flags, edx_flags;
5271         unsigned int has_turbo;
5272         unsigned long long ucode_patch = 0;
5273
5274         eax = ebx = ecx = edx = 0;
5275
5276         __cpuid(0, max_level, ebx, ecx, edx);
5277
5278         if (ebx == 0x756e6547 && ecx == 0x6c65746e && edx == 0x49656e69)
5279                 genuine_intel = 1;
5280         else if (ebx == 0x68747541 && ecx == 0x444d4163 && edx == 0x69746e65)
5281                 authentic_amd = 1;
5282         else if (ebx == 0x6f677948 && ecx == 0x656e6975 && edx == 0x6e65476e)
5283                 hygon_genuine = 1;
5284
5285         if (!quiet)
5286                 fprintf(outf, "CPUID(0): %.4s%.4s%.4s 0x%x CPUID levels\n",
5287                         (char *)&ebx, (char *)&edx, (char *)&ecx, max_level);
5288
5289         __cpuid(1, fms, ebx, ecx, edx);
5290         family = (fms >> 8) & 0xf;
5291         model = (fms >> 4) & 0xf;
5292         stepping = fms & 0xf;
5293         if (family == 0xf)
5294                 family += (fms >> 20) & 0xff;
5295         if (family >= 6)
5296                 model += ((fms >> 16) & 0xf) << 4;
5297         ecx_flags = ecx;
5298         edx_flags = edx;
5299
5300         if (get_msr(sched_getcpu(), MSR_IA32_UCODE_REV, &ucode_patch))
5301                 warnx("get_msr(UCODE)\n");
5302
5303         /*
5304          * check max extended function levels of CPUID.
5305          * This is needed to check for invariant TSC.
5306          * This check is valid for both Intel and AMD.
5307          */
5308         ebx = ecx = edx = 0;
5309         __cpuid(0x80000000, max_extended_level, ebx, ecx, edx);
5310
5311         if (!quiet) {
5312                 fprintf(outf, "CPUID(1): family:model:stepping 0x%x:%x:%x (%d:%d:%d) microcode 0x%x\n",
5313                         family, model, stepping, family, model, stepping,
5314                         (unsigned int)((ucode_patch >> 32) & 0xFFFFFFFF));
5315                 fprintf(outf, "CPUID(0x80000000): max_extended_levels: 0x%x\n", max_extended_level);
5316                 fprintf(outf, "CPUID(1): %s %s %s %s %s %s %s %s %s %s\n",
5317                         ecx_flags & (1 << 0) ? "SSE3" : "-",
5318                         ecx_flags & (1 << 3) ? "MONITOR" : "-",
5319                         ecx_flags & (1 << 6) ? "SMX" : "-",
5320                         ecx_flags & (1 << 7) ? "EIST" : "-",
5321                         ecx_flags & (1 << 8) ? "TM2" : "-",
5322                         edx_flags & (1 << 4) ? "TSC" : "-",
5323                         edx_flags & (1 << 5) ? "MSR" : "-",
5324                         edx_flags & (1 << 22) ? "ACPI-TM" : "-",
5325                         edx_flags & (1 << 28) ? "HT" : "-", edx_flags & (1 << 29) ? "TM" : "-");
5326         }
5327         if (genuine_intel) {
5328                 model_orig = model;
5329                 model = intel_model_duplicates(model);
5330         }
5331
5332         if (!(edx_flags & (1 << 5)))
5333                 errx(1, "CPUID: no MSR");
5334
5335         if (max_extended_level >= 0x80000007) {
5336
5337                 /*
5338                  * Non-Stop TSC is advertised by CPUID.EAX=0x80000007: EDX.bit8
5339                  * this check is valid for both Intel and AMD
5340                  */
5341                 __cpuid(0x80000007, eax, ebx, ecx, edx);
5342                 has_invariant_tsc = edx & (1 << 8);
5343         }
5344
5345         /*
5346          * APERF/MPERF is advertised by CPUID.EAX=0x6: ECX.bit0
5347          * this check is valid for both Intel and AMD
5348          */
5349
5350         __cpuid(0x6, eax, ebx, ecx, edx);
5351         has_aperf = ecx & (1 << 0);
5352         if (has_aperf) {
5353                 BIC_PRESENT(BIC_Avg_MHz);
5354                 BIC_PRESENT(BIC_Busy);
5355                 BIC_PRESENT(BIC_Bzy_MHz);
5356         }
5357         do_dts = eax & (1 << 0);
5358         if (do_dts)
5359                 BIC_PRESENT(BIC_CoreTmp);
5360         has_turbo = eax & (1 << 1);
5361         do_ptm = eax & (1 << 6);
5362         if (do_ptm)
5363                 BIC_PRESENT(BIC_PkgTmp);
5364         has_hwp = eax & (1 << 7);
5365         has_hwp_notify = eax & (1 << 8);
5366         has_hwp_activity_window = eax & (1 << 9);
5367         has_hwp_epp = eax & (1 << 10);
5368         has_hwp_pkg = eax & (1 << 11);
5369         has_epb = ecx & (1 << 3);
5370
5371         if (!quiet)
5372                 fprintf(outf, "CPUID(6): %sAPERF, %sTURBO, %sDTS, %sPTM, %sHWP, "
5373                         "%sHWPnotify, %sHWPwindow, %sHWPepp, %sHWPpkg, %sEPB\n",
5374                         has_aperf ? "" : "No-",
5375                         has_turbo ? "" : "No-",
5376                         do_dts ? "" : "No-",
5377                         do_ptm ? "" : "No-",
5378                         has_hwp ? "" : "No-",
5379                         has_hwp_notify ? "" : "No-",
5380                         has_hwp_activity_window ? "" : "No-",
5381                         has_hwp_epp ? "" : "No-", has_hwp_pkg ? "" : "No-", has_epb ? "" : "No-");
5382
5383         if (!quiet)
5384                 decode_misc_enable_msr();
5385
5386         if (max_level >= 0x7 && !quiet) {
5387                 int has_sgx;
5388
5389                 ecx = 0;
5390
5391                 __cpuid_count(0x7, 0, eax, ebx, ecx, edx);
5392
5393                 has_sgx = ebx & (1 << 2);
5394                 fprintf(outf, "CPUID(7): %sSGX\n", has_sgx ? "" : "No-");
5395
5396                 if (has_sgx)
5397                         decode_feature_control_msr();
5398         }
5399
5400         if (max_level >= 0x15) {
5401                 unsigned int eax_crystal;
5402                 unsigned int ebx_tsc;
5403
5404                 /*
5405                  * CPUID 15H TSC/Crystal ratio, possibly Crystal Hz
5406                  */
5407                 eax_crystal = ebx_tsc = crystal_hz = edx = 0;
5408                 __cpuid(0x15, eax_crystal, ebx_tsc, crystal_hz, edx);
5409
5410                 if (ebx_tsc != 0) {
5411
5412                         if (!quiet && (ebx != 0))
5413                                 fprintf(outf, "CPUID(0x15): eax_crystal: %d ebx_tsc: %d ecx_crystal_hz: %d\n",
5414                                         eax_crystal, ebx_tsc, crystal_hz);
5415
5416                         if (crystal_hz == 0)
5417                                 switch (model) {
5418                                 case INTEL_FAM6_SKYLAKE_L:      /* SKL */
5419                                         crystal_hz = 24000000;  /* 24.0 MHz */
5420                                         break;
5421                                 case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT_D:        /* DNV */
5422                                         crystal_hz = 25000000;  /* 25.0 MHz */
5423                                         break;
5424                                 case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT:  /* BXT */
5425                                 case INTEL_FAM6_ATOM_GOLDMONT_PLUS:
5426                                         crystal_hz = 19200000;  /* 19.2 MHz */
5427                                         break;
5428                                 default:
5429                                         crystal_hz = 0;
5430                                 }
5431
5432                         if (crystal_hz) {
5433                                 tsc_hz = (unsigned long long)crystal_hz *ebx_tsc / eax_crystal;
5434                                 if (!quiet)
5435                                         fprintf(outf, "TSC: %lld MHz (%d Hz * %d / %d / 1000000)\n",
5436                                                 tsc_hz / 1000000, crystal_hz, ebx_tsc, eax_crystal);
5437                         }
5438                 }
5439         }
5440         if (max_level >= 0x16) {
5441                 unsigned int base_mhz, max_mhz, bus_mhz, edx;
5442
5443                 /*
5444                  * CPUID 16H Base MHz, Max MHz, Bus MHz
5445                  */
5446                 base_mhz = max_mhz = bus_mhz = edx = 0;
5447
5448                 __cpuid(0x16, base_mhz, max_mhz, bus_mhz, edx);
5449                 if (!quiet)
5450                         fprintf(outf, "CPUID(0x16): base_mhz: %d max_mhz: %d bus_mhz: %d\n",
5451                                 base_mhz, max_mhz, bus_mhz);
5452         }
5453
5454         if (has_aperf)
5455                 aperf_mperf_multiplier = get_aperf_mperf_multiplier(family, model);
5456
5457         BIC_PRESENT(BIC_IRQ);
5458         BIC_PRESENT(BIC_TSC_MHz);
5459
5460         if (probe_nhm_msrs(family, model)) {
5461                 do_nhm_platform_info = 1;
5462                 BIC_PRESENT(BIC_CPU_c1);
5463                 BIC_PRESENT(BIC_CPU_c3);
5464                 BIC_PRESENT(BIC_CPU_c6);
5465                 BIC_PRESENT(BIC_SMI);
5466         }
5467         do_snb_cstates = has_snb_msrs(family, model);
5468
5469         if (do_snb_cstates)
5470                 BIC_PRESENT(BIC_CPU_c7);
5471
5472         do_irtl_snb = has_snb_msrs(family, model);
5473         if (do_snb_cstates && (pkg_cstate_limit >= PCL__2))
5474                 BIC_PRESENT(BIC_Pkgpc2);
5475         if (pkg_cstate_limit >= PCL__3)
5476                 BIC_PRESENT(BIC_Pkgpc3);
5477         if (pkg_cstate_limit >= PCL__6)
5478                 BIC_PRESENT(BIC_Pkgpc6);
5479         if (do_snb_cstates && (pkg_cstate_limit >= PCL__7))
5480                 BIC_PRESENT(BIC_Pkgpc7);
5481         if (has_slv_msrs(family, model)) {
5482                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_Pkgpc2);
5483                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_Pkgpc3);
5484                 BIC_PRESENT(BIC_Pkgpc6);
5485                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_Pkgpc7);
5486                 BIC_PRESENT(BIC_Mod_c6);
5487                 use_c1_residency_msr = 1;
5488         }
5489         if (is_jvl(family, model)) {
5490                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_CPU_c3);
5491                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_CPU_c7);
5492                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_Pkgpc2);
5493                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_Pkgpc3);
5494                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_Pkgpc6);
5495                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_Pkgpc7);
5496         }
5497         if (is_dnv(family, model)) {
5498                 BIC_PRESENT(BIC_CPU_c1);
5499                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_CPU_c3);
5500                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_Pkgpc3);
5501                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_CPU_c7);
5502                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_Pkgpc7);
5503                 use_c1_residency_msr = 1;
5504         }
5505         if (is_skx(family, model) || is_icx(family, model)) {
5506                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_CPU_c3);
5507                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_Pkgpc3);
5508                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_CPU_c7);
5509                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_Pkgpc7);
5510         }
5511         if (is_bdx(family, model)) {
5512                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_CPU_c7);
5513                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_Pkgpc7);
5514         }
5515         if (has_c8910_msrs(family, model)) {
5516                 if (pkg_cstate_limit >= PCL__8)
5517                         BIC_PRESENT(BIC_Pkgpc8);
5518                 if (pkg_cstate_limit >= PCL__9)
5519                         BIC_PRESENT(BIC_Pkgpc9);
5520                 if (pkg_cstate_limit >= PCL_10)
5521                         BIC_PRESENT(BIC_Pkgpc10);
5522         }
5523         do_irtl_hsw = has_c8910_msrs(family, model);
5524         if (has_skl_msrs(family, model)) {
5525                 BIC_PRESENT(BIC_Totl_c0);
5526                 BIC_PRESENT(BIC_Any_c0);
5527                 BIC_PRESENT(BIC_GFX_c0);
5528                 BIC_PRESENT(BIC_CPUGFX);
5529         }
5530         do_slm_cstates = is_slm(family, model);
5531         do_knl_cstates = is_knl(family, model);
5532
5533         if (do_slm_cstates || do_knl_cstates || is_cnl(family, model) || is_ehl(family, model))
5534                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_CPU_c3);
5535
5536         if (!quiet)
5537                 decode_misc_pwr_mgmt_msr();
5538
5539         if (!quiet && has_slv_msrs(family, model))
5540                 decode_c6_demotion_policy_msr();
5541
5542         rapl_probe(family, model);
5543         perf_limit_reasons_probe(family, model);
5544         automatic_cstate_conversion_probe(family, model);
5545
5546         check_tcc_offset(model_orig);
5547
5548         if (!quiet)
5549                 dump_cstate_pstate_config_info(family, model);
5550
5551         if (!quiet)
5552                 print_dev_latency();
5553         if (!quiet)
5554                 dump_sysfs_cstate_config();
5555         if (!quiet)
5556                 dump_sysfs_pstate_config();
5557
5558         if (has_skl_msrs(family, model) || is_ehl(family, model))
5559                 calculate_tsc_tweak();
5560
5561         if (!access("/sys/class/drm/card0/power/rc6_residency_ms", R_OK))
5562                 BIC_PRESENT(BIC_GFX_rc6);
5563
5564         if (!access("/sys/class/graphics/fb0/device/drm/card0/gt_cur_freq_mhz", R_OK))
5565                 BIC_PRESENT(BIC_GFXMHz);
5566
5567         if (!access("/sys/class/graphics/fb0/device/drm/card0/gt_act_freq_mhz", R_OK))
5568                 BIC_PRESENT(BIC_GFXACTMHz);
5569
5570         if (!access("/sys/devices/system/cpu/cpuidle/low_power_idle_cpu_residency_us", R_OK))
5571                 BIC_PRESENT(BIC_CPU_LPI);
5572         else
5573                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_CPU_LPI);
5574
5575         if (!access(sys_lpi_file_sysfs, R_OK)) {
5576                 sys_lpi_file = sys_lpi_file_sysfs;
5577                 BIC_PRESENT(BIC_SYS_LPI);
5578         } else if (!access(sys_lpi_file_debugfs, R_OK)) {
5579                 sys_lpi_file = sys_lpi_file_debugfs;
5580                 BIC_PRESENT(BIC_SYS_LPI);
5581         } else {
5582                 sys_lpi_file_sysfs = NULL;
5583                 BIC_NOT_PRESENT(BIC_SYS_LPI);
5584         }
5585
5586         if (!quiet)
5587                 decode_misc_feature_control();
5588
5589         return;
5590 }
5591
5592 /*
5593  * in /dev/cpu/ return success for names that are numbers
5594  * ie. filter out ".", "..", "microcode".
5595  */
5596 int dir_filter(const struct dirent *dirp)
5597 {
5598         if (isdigit(dirp->d_name[0]))
5599                 return 1;
5600         else
5601                 return 0;
5602 }
5603
5604 int open_dev_cpu_msr(int dummy1)
5605 {
5606         return 0;
5607 }
5608
5609 void topology_probe()
5610 {
5611         int i;
5612         int max_core_id = 0;
5613         int max_package_id = 0;
5614         int max_die_id = 0;
5615         int max_siblings = 0;
5616
5617         /* Initialize num_cpus, max_cpu_num */
5618         set_max_cpu_num();
5619         topo.num_cpus = 0;
5620         for_all_proc_cpus(count_cpus);
5621         if (!summary_only && topo.num_cpus > 1)
5622                 BIC_PRESENT(BIC_CPU);
5623
5624         if (debug > 1)
5625                 fprintf(outf, "num_cpus %d max_cpu_num %d\n", topo.num_cpus, topo.max_cpu_num);
5626
5627         cpus = calloc(1, (topo.max_cpu_num + 1) * sizeof(struct cpu_topology));
5628         if (cpus == NULL)
5629                 err(1, "calloc cpus");
5630
5631         /*
5632          * Allocate and initialize cpu_present_set
5633          */
5634         cpu_present_set = CPU_ALLOC((topo.max_cpu_num + 1));
5635         if (cpu_present_set == NULL)
5636                 err(3, "CPU_ALLOC");
5637         cpu_present_setsize = CPU_ALLOC_SIZE((topo.max_cpu_num + 1));
5638         CPU_ZERO_S(cpu_present_setsize, cpu_present_set);
5639         for_all_proc_cpus(mark_cpu_present);
5640
5641         /*
5642          * Validate that all cpus in cpu_subset are also in cpu_present_set
5643          */
5644         for (i = 0; i < CPU_SUBSET_MAXCPUS; ++i) {
5645                 if (CPU_ISSET_S(i, cpu_subset_size, cpu_subset))
5646                         if (!CPU_ISSET_S(i, cpu_present_setsize, cpu_present_set))
5647                                 err(1, "cpu%d not present", i);
5648         }
5649
5650         /*
5651          * Allocate and initialize cpu_affinity_set
5652          */
5653         cpu_affinity_set = CPU_ALLOC((topo.max_cpu_num + 1));
5654         if (cpu_affinity_set == NULL)
5655                 err(3, "CPU_ALLOC");
5656         cpu_affinity_setsize = CPU_ALLOC_SIZE((topo.max_cpu_num + 1));
5657         CPU_ZERO_S(cpu_affinity_setsize, cpu_affinity_set);
5658
5659         for_all_proc_cpus(init_thread_id);
5660
5661         /*
5662          * For online cpus
5663          * find max_core_id, max_package_id
5664          */
5665         for (i = 0; i <= topo.max_cpu_num; ++i) {
5666                 int siblings;
5667
5668                 if (cpu_is_not_present(i)) {
5669                         if (debug > 1)
5670                                 fprintf(outf, "cpu%d NOT PRESENT\n", i);
5671                         continue;
5672                 }
5673
5674                 cpus[i].logical_cpu_id = i;
5675
5676                 /* get package information */
5677                 cpus[i].physical_package_id = get_physical_package_id(i);
5678                 if (cpus[i].physical_package_id > max_package_id)
5679                         max_package_id = cpus[i].physical_package_id;
5680
5681                 /* get die information */
5682                 cpus[i].die_id = get_die_id(i);
5683                 if (cpus[i].die_id > max_die_id)
5684                         max_die_id = cpus[i].die_id;
5685
5686                 /* get numa node information */
5687                 cpus[i].physical_node_id = get_physical_node_id(&cpus[i]);
5688                 if (cpus[i].physical_node_id > topo.max_node_num)
5689                         topo.max_node_num = cpus[i].physical_node_id;
5690
5691                 /* get core information */
5692                 cpus[i].physical_core_id = get_core_id(i);
5693                 if (cpus[i].physical_core_id > max_core_id)
5694                         max_core_id = cpus[i].physical_core_id;
5695
5696                 /* get thread information */
5697                 siblings = get_thread_siblings(&cpus[i]);
5698                 if (siblings > max_siblings)
5699                         max_siblings = siblings;
5700                 if (cpus[i].thread_id == 0)
5701                         topo.num_cores++;
5702         }
5703
5704         topo.cores_per_node = max_core_id + 1;
5705         if (debug > 1)
5706                 fprintf(outf, "max_core_id %d, sizing for %d cores per package\n", max_core_id, topo.cores_per_node);
5707         if (!summary_only && topo.cores_per_node > 1)
5708                 BIC_PRESENT(BIC_Core);
5709
5710         topo.num_die = max_die_id + 1;
5711         if (debug > 1)
5712                 fprintf(outf, "max_die_id %d, sizing for %d die\n", max_die_id, topo.num_die);
5713         if (!summary_only && topo.num_die > 1)
5714                 BIC_PRESENT(BIC_Die);
5715
5716         topo.num_packages = max_package_id + 1;
5717         if (debug > 1)
5718                 fprintf(outf, "max_package_id %d, sizing for %d packages\n", max_package_id, topo.num_packages);
5719         if (!summary_only && topo.num_packages > 1)
5720                 BIC_PRESENT(BIC_Package);
5721
5722         set_node_data();
5723         if (debug > 1)
5724                 fprintf(outf, "nodes_per_pkg %d\n", topo.nodes_per_pkg);
5725         if (!summary_only && topo.nodes_per_pkg > 1)
5726                 BIC_PRESENT(BIC_Node);
5727
5728         topo.threads_per_core = max_siblings;
5729         if (debug > 1)
5730                 fprintf(outf, "max_siblings %d\n", max_siblings);
5731
5732         if (debug < 1)
5733                 return;
5734
5735         for (i = 0; i <= topo.max_cpu_num; ++i) {
5736                 if (cpu_is_not_present(i))
5737                         continue;
5738                 fprintf(outf,
5739                         "cpu %d pkg %d die %d node %d lnode %d core %d thread %d\n",
5740                         i, cpus[i].physical_package_id, cpus[i].die_id,
5741                         cpus[i].physical_node_id, cpus[i].logical_node_id, cpus[i].physical_core_id, cpus[i].thread_id);
5742         }
5743
5744 }
5745
5746 void allocate_counters(struct thread_data **t, struct core_data **c, struct pkg_data **p)
5747 {
5748         int i;
5749         int num_cores = topo.cores_per_node * topo.nodes_per_pkg * topo.num_packages;
5750         int num_threads = topo.threads_per_core * num_cores;
5751
5752         *t = calloc(num_threads, sizeof(struct thread_data));
5753         if (*t == NULL)
5754                 goto error;
5755
5756         for (i = 0; i < num_threads; i++)
5757                 (*t)[i].cpu_id = -1;
5758
5759         *c = calloc(num_cores, sizeof(struct core_data));
5760         if (*c == NULL)
5761                 goto error;
5762
5763         for (i = 0; i < num_cores; i++)
5764                 (*c)[i].core_id = -1;
5765
5766         *p = calloc(topo.num_packages, sizeof(struct pkg_data));
5767         if (*p == NULL)
5768                 goto error;
5769
5770         for (i = 0; i < topo.num_packages; i++)
5771                 (*p)[i].package_id = i;
5772
5773         return;
5774 error:
5775         err(1, "calloc counters");
5776 }
5777
5778 /*
5779  * init_counter()
5780  *
5781  * set FIRST_THREAD_IN_CORE and FIRST_CORE_IN_PACKAGE
5782  */
5783 void init_counter(struct thread_data *thread_base, struct core_data *core_base, struct pkg_data *pkg_base, int cpu_id)
5784 {
5785         int pkg_id = cpus[cpu_id].physical_package_id;
5786         int node_id = cpus[cpu_id].logical_node_id;
5787         int core_id = cpus[cpu_id].physical_core_id;
5788         int thread_id = cpus[cpu_id].thread_id;
5789         struct thread_data *t;
5790         struct core_data *c;
5791         struct pkg_data *p;
5792
5793         /* Workaround for systems where physical_node_id==-1
5794          * and logical_node_id==(-1 - topo.num_cpus)
5795          */
5796         if (node_id < 0)
5797                 node_id = 0;
5798
5799         t = GET_THREAD(thread_base, thread_id, core_id, node_id, pkg_id);
5800         c = GET_CORE(core_base, core_id, node_id, pkg_id);
5801         p = GET_PKG(pkg_base, pkg_id);
5802
5803         t->cpu_id = cpu_id;
5804         if (thread_id == 0) {
5805                 t->flags |= CPU_IS_FIRST_THREAD_IN_CORE;
5806                 if (cpu_is_first_core_in_package(cpu_id))
5807                         t->flags |= CPU_IS_FIRST_CORE_IN_PACKAGE;
5808         }
5809
5810         c->core_id = core_id;
5811         p->package_id = pkg_id;
5812 }
5813
5814 int initialize_counters(int cpu_id)
5815 {
5816         init_counter(EVEN_COUNTERS, cpu_id);
5817         init_counter(ODD_COUNTERS, cpu_id);
5818         return 0;
5819 }
5820
5821 void allocate_output_buffer()
5822 {
5823         output_buffer = calloc(1, (1 + topo.num_cpus) * 2048);
5824         outp = output_buffer;
5825         if (outp == NULL)
5826                 err(-1, "calloc output buffer");
5827 }
5828
5829 void allocate_fd_percpu(void)
5830 {
5831         fd_percpu = calloc(topo.max_cpu_num + 1, sizeof(int));
5832         if (fd_percpu == NULL)
5833                 err(-1, "calloc fd_percpu");
5834 }
5835
5836 void allocate_irq_buffers(void)
5837 {
5838         irq_column_2_cpu = calloc(topo.num_cpus, sizeof(int));
5839         if (irq_column_2_cpu == NULL)
5840                 err(-1, "calloc %d", topo.num_cpus);
5841
5842         irqs_per_cpu = calloc(topo.max_cpu_num + 1, sizeof(int));
5843         if (irqs_per_cpu == NULL)
5844                 err(-1, "calloc %d", topo.max_cpu_num + 1);
5845 }
5846
5847 void setup_all_buffers(void)
5848 {
5849         topology_probe();
5850         allocate_irq_buffers();
5851         allocate_fd_percpu();
5852         allocate_counters(&thread_even, &core_even, &package_even);
5853         allocate_counters(&thread_odd, &core_odd, &package_odd);
5854         allocate_output_buffer();
5855         for_all_proc_cpus(initialize_counters);
5856 }
5857
5858 void set_base_cpu(void)
5859 {
5860         base_cpu = sched_getcpu();
5861         if (base_cpu < 0)
5862                 err(-ENODEV, "No valid cpus found");
5863
5864         if (debug > 1)
5865                 fprintf(outf, "base_cpu = %d\n", base_cpu);
5866 }
5867
5868 void turbostat_init()
5869 {
5870         setup_all_buffers();
5871         set_base_cpu();
5872         check_dev_msr();
5873         check_permissions();
5874         process_cpuid();
5875         linux_perf_init();
5876
5877         if (!quiet)
5878                 for_all_cpus(print_hwp, ODD_COUNTERS);
5879
5880         if (!quiet)
5881                 for_all_cpus(print_epb, ODD_COUNTERS);
5882
5883         if (!quiet)
5884                 for_all_cpus(print_perf_limit, ODD_COUNTERS);
5885
5886         if (!quiet)
5887                 for_all_cpus(print_rapl, ODD_COUNTERS);
5888
5889         for_all_cpus(set_temperature_target, ODD_COUNTERS);
5890
5891         for_all_cpus(get_cpu_type, ODD_COUNTERS);
5892         for_all_cpus(get_cpu_type, EVEN_COUNTERS);
5893
5894         if (!quiet)
5895                 for_all_cpus(print_thermal, ODD_COUNTERS);
5896
5897         if (!quiet && do_irtl_snb)
5898                 print_irtl();
5899 }
5900
5901 int fork_it(char **argv)
5902 {
5903         pid_t child_pid;
5904         int status;
5905
5906         snapshot_proc_sysfs_files();
5907         status = for_all_cpus(get_counters, EVEN_COUNTERS);
5908         first_counter_read = 0;
5909         if (status)
5910                 exit(status);
5911         /* clear affinity side-effect of get_counters() */
5912         sched_setaffinity(0, cpu_present_setsize, cpu_present_set);
5913         gettimeofday(&tv_even, (struct timezone *)NULL);
5914
5915         child_pid = fork();
5916         if (!child_pid) {
5917                 /* child */
5918                 execvp(argv[0], argv);
5919                 err(errno, "exec %s", argv[0]);
5920         } else {
5921
5922                 /* parent */
5923                 if (child_pid == -1)
5924                         err(1, "fork");
5925
5926                 signal(SIGINT, SIG_IGN);
5927                 signal(SIGQUIT, SIG_IGN);
5928                 if (waitpid(child_pid, &status, 0) == -1)
5929                         err(status, "waitpid");
5930
5931                 if (WIFEXITED(status))
5932                         status = WEXITSTATUS(status);
5933         }
5934         /*
5935          * n.b. fork_it() does not check for errors from for_all_cpus()
5936          * because re-starting is problematic when forking
5937          */
5938         snapshot_proc_sysfs_files();
5939         for_all_cpus(get_counters, ODD_COUNTERS);
5940         gettimeofday(&tv_odd, (struct timezone *)NULL);
5941         timersub(&tv_odd, &tv_even, &tv_delta);
5942         if (for_all_cpus_2(delta_cpu, ODD_COUNTERS, EVEN_COUNTERS))
5943                 fprintf(outf, "%s: Counter reset detected\n", progname);
5944         else {
5945                 compute_average(EVEN_COUNTERS);
5946                 format_all_counters(EVEN_COUNTERS);
5947         }
5948
5949         fprintf(outf, "%.6f sec\n", tv_delta.tv_sec + tv_delta.tv_usec / 1000000.0);
5950
5951         flush_output_stderr();
5952
5953         return status;
5954 }
5955
5956 int get_and_dump_counters(void)
5957 {
5958         int status;
5959
5960         snapshot_proc_sysfs_files();
5961         status = for_all_cpus(get_counters, ODD_COUNTERS);
5962         if (status)
5963                 return status;
5964
5965         status = for_all_cpus(dump_counters, ODD_COUNTERS);
5966         if (status)
5967                 return status;
5968
5969         flush_output_stdout();
5970
5971         return status;
5972 }
5973
5974 void print_version()
5975 {
5976         fprintf(outf, "turbostat version 21.05.04" " - Len Brown <lenb@kernel.org>\n");
5977 }
5978
5979 int add_counter(unsigned int msr_num, char *path, char *name,
5980                 unsigned int width, enum counter_scope scope,
5981                 enum counter_type type, enum counter_format format, int flags)
5982 {
5983         struct msr_counter *msrp;
5984
5985         msrp = calloc(1, sizeof(struct msr_counter));
5986         if (msrp == NULL) {
5987                 perror("calloc");
5988                 exit(1);
5989         }
5990
5991         msrp->msr_num = msr_num;
5992         strncpy(msrp->name, name, NAME_BYTES - 1);
5993         if (path)
5994                 strncpy(msrp->path, path, PATH_BYTES - 1);
5995         msrp->width = width;
5996         msrp->type = type;
5997         msrp->format = format;
5998         msrp->flags = flags;
5999
6000         switch (scope) {
6001
6002         case SCOPE_CPU:
6003                 msrp->next = sys.tp;
6004                 sys.tp = msrp;
6005                 sys.added_thread_counters++;
6006                 if (sys.added_thread_counters > MAX_ADDED_THREAD_COUNTERS) {
6007                         fprintf(stderr, "exceeded max %d added thread counters\n", MAX_ADDED_COUNTERS);
6008                         exit(-1);
6009                 }
6010                 break;
6011
6012         case SCOPE_CORE:
6013                 msrp->next = sys.cp;
6014                 sys.cp = msrp;
6015                 sys.added_core_counters++;
6016                 if (sys.added_core_counters > MAX_ADDED_COUNTERS) {
6017                         fprintf(stderr, "exceeded max %d added core counters\n", MAX_ADDED_COUNTERS);
6018                         exit(-1);
6019                 }
6020                 break;
6021
6022         case SCOPE_PACKAGE:
6023                 msrp->next = sys.pp;
6024                 sys.pp = msrp;
6025                 sys.added_package_counters++;
6026                 if (sys.added_package_counters > MAX_ADDED_COUNTERS) {
6027                         fprintf(stderr, "exceeded max %d added package counters\n", MAX_ADDED_COUNTERS);
6028                         exit(-1);
6029                 }
6030                 break;
6031         }
6032
6033         return 0;
6034 }
6035
6036 void parse_add_command(char *add_command)
6037 {
6038         int msr_num = 0;
6039         char *path = NULL;
6040         char name_buffer[NAME_BYTES] = "";
6041         int width = 64;
6042         int fail = 0;
6043         enum counter_scope scope = SCOPE_CPU;
6044         enum counter_type type = COUNTER_CYCLES;
6045         enum counter_format format = FORMAT_DELTA;
6046
6047         while (add_command) {
6048
6049                 if (sscanf(add_command, "msr0x%x", &msr_num) == 1)
6050                         goto next;
6051
6052                 if (sscanf(add_command, "msr%d", &msr_num) == 1)
6053                         goto next;
6054
6055                 if (*add_command == '/') {
6056                         path = add_command;
6057                         goto next;
6058                 }
6059
6060                 if (sscanf(add_command, "u%d", &width) == 1) {
6061                         if ((width == 32) || (width == 64))
6062                                 goto next;
6063                         width = 64;
6064                 }
6065                 if (!strncmp(add_command, "cpu", strlen("cpu"))) {
6066                         scope = SCOPE_CPU;
6067                         goto next;
6068                 }
6069                 if (!strncmp(add_command, "core", strlen("core"))) {
6070                         scope = SCOPE_CORE;
6071                         goto next;
6072                 }
6073                 if (!strncmp(add_command, "package", strlen("package"))) {
6074                         scope = SCOPE_PACKAGE;
6075                         goto next;
6076                 }
6077                 if (!strncmp(add_command, "cycles", strlen("cycles"))) {
6078                         type = COUNTER_CYCLES;
6079                         goto next;
6080                 }
6081                 if (!strncmp(add_command, "seconds", strlen("seconds"))) {
6082                         type = COUNTER_SECONDS;
6083                         goto next;
6084                 }
6085                 if (!strncmp(add_command, "usec", strlen("usec"))) {
6086                         type = COUNTER_USEC;
6087                         goto next;
6088                 }
6089                 if (!strncmp(add_command, "raw", strlen("raw"))) {
6090                         format = FORMAT_RAW;
6091                         goto next;
6092                 }
6093                 if (!strncmp(add_command, "delta", strlen("delta"))) {
6094                         format = FORMAT_DELTA;
6095                         goto next;
6096                 }
6097                 if (!strncmp(add_command, "percent", strlen("percent"))) {
6098                         format = FORMAT_PERCENT;
6099                         goto next;
6100                 }
6101
6102                 if (sscanf(add_command, "%18s,%*s", name_buffer) == 1) {        /* 18 < NAME_BYTES */
6103                         char *eos;
6104
6105                         eos = strchr(name_buffer, ',');
6106                         if (eos)
6107                                 *eos = '\0';
6108                         goto next;
6109                 }
6110
6111 next:
6112                 add_command = strchr(add_command, ',');
6113                 if (add_command) {
6114                         *add_command = '\0';
6115                         add_command++;
6116                 }
6117
6118         }
6119         if ((msr_num == 0) && (path == NULL)) {
6120                 fprintf(stderr, "--add: (msrDDD | msr0xXXX | /path_to_counter ) required\n");
6121                 fail++;
6122         }
6123
6124         /* generate default column header */
6125         if (*name_buffer == '\0') {
6126                 if (width == 32)
6127                         sprintf(name_buffer, "M0x%x%s", msr_num, format == FORMAT_PERCENT ? "%" : "");
6128                 else
6129                         sprintf(name_buffer, "M0X%x%s", msr_num, format == FORMAT_PERCENT ? "%" : "");
6130         }
6131
6132         if (add_counter(msr_num, path, name_buffer, width, scope, type, format, 0))
6133                 fail++;
6134
6135         if (fail) {
6136                 help();
6137                 exit(1);
6138         }
6139 }
6140
6141 int is_deferred_skip(char *name)
6142 {
6143         int i;
6144
6145         for (i = 0; i < deferred_skip_index; ++i)
6146                 if (!strcmp(name, deferred_skip_names[i]))
6147                         return 1;
6148         return 0;
6149 }
6150
6151 void probe_sysfs(void)
6152 {
6153         char path[64];
6154         char name_buf[16];
6155         FILE *input;
6156         int state;
6157         char *sp;
6158
6159         if (!DO_BIC(BIC_sysfs))
6160                 return;
6161
6162         for (state = 10; state >= 0; --state) {
6163
6164                 sprintf(path, "/sys/devices/system/cpu/cpu%d/cpuidle/state%d/name", base_cpu, state);
6165                 input = fopen(path, "r");
6166                 if (input == NULL)
6167                         continue;
6168                 if (!fgets(name_buf, sizeof(name_buf), input))
6169                         err(1, "%s: failed to read file", path);
6170
6171                 /* truncate "C1-HSW\n" to "C1", or truncate "C1\n" to "C1" */
6172                 sp = strchr(name_buf, '-');
6173                 if (!sp)
6174                         sp = strchrnul(name_buf, '\n');
6175                 *sp = '%';
6176                 *(sp + 1) = '\0';
6177
6178                 remove_underbar(name_buf);
6179
6180                 fclose(input);
6181
6182                 sprintf(path, "cpuidle/state%d/time", state);
6183
6184                 if (is_deferred_skip(name_buf))
6185                         continue;
6186
6187                 add_counter(0, path, name_buf, 64, SCOPE_CPU, COUNTER_USEC, FORMAT_PERCENT, SYSFS_PERCPU);
6188         }
6189
6190         for (state = 10; state >= 0; --state) {
6191
6192                 sprintf(path, "/sys/devices/system/cpu/cpu%d/cpuidle/state%d/name", base_cpu, state);
6193                 input = fopen(path, "r");
6194                 if (input == NULL)
6195                         continue;
6196                 if (!fgets(name_buf, sizeof(name_buf), input))
6197                         err(1, "%s: failed to read file", path);
6198                 /* truncate "C1-HSW\n" to "C1", or truncate "C1\n" to "C1" */
6199                 sp = strchr(name_buf, '-');
6200                 if (!sp)
6201                         sp = strchrnul(name_buf, '\n');
6202                 *sp = '\0';
6203                 fclose(input);
6204
6205                 remove_underbar(name_buf);
6206
6207                 sprintf(path, "cpuidle/state%d/usage", state);
6208
6209                 if (is_deferred_skip(name_buf))
6210                         continue;
6211
6212                 add_counter(0, path, name_buf, 64, SCOPE_CPU, COUNTER_ITEMS, FORMAT_DELTA, SYSFS_PERCPU);
6213         }
6214
6215 }
6216
6217 /*
6218  * parse cpuset with following syntax
6219  * 1,2,4..6,8-10 and set bits in cpu_subset
6220  */
6221 void parse_cpu_command(char *optarg)
6222 {
6223         unsigned int start, end;
6224         char *next;
6225
6226         if (!strcmp(optarg, "core")) {
6227                 if (cpu_subset)
6228                         goto error;
6229                 show_core_only++;
6230                 return;
6231         }
6232         if (!strcmp(optarg, "package")) {
6233                 if (cpu_subset)
6234                         goto error;
6235                 show_pkg_only++;
6236                 return;
6237         }
6238         if (show_core_only || show_pkg_only)
6239                 goto error;
6240
6241         cpu_subset = CPU_ALLOC(CPU_SUBSET_MAXCPUS);
6242         if (cpu_subset == NULL)
6243                 err(3, "CPU_ALLOC");
6244         cpu_subset_size = CPU_ALLOC_SIZE(CPU_SUBSET_MAXCPUS);
6245
6246         CPU_ZERO_S(cpu_subset_size, cpu_subset);
6247
6248         next = optarg;
6249
6250         while (next && *next) {
6251
6252                 if (*next == '-')       /* no negative cpu numbers */
6253                         goto error;
6254
6255                 start = strtoul(next, &next, 10);
6256
6257                 if (start >= CPU_SUBSET_MAXCPUS)
6258                         goto error;
6259                 CPU_SET_S(start, cpu_subset_size, cpu_subset);
6260
6261                 if (*next == '\0')
6262                         break;
6263
6264                 if (*next == ',') {
6265                         next += 1;
6266                         continue;
6267                 }
6268
6269                 if (*next == '-') {
6270                         next += 1;      /* start range */
6271                 } else if (*next == '.') {
6272                         next += 1;
6273                         if (*next == '.')
6274                                 next += 1;      /* start range */
6275                         else
6276                                 goto error;
6277                 }
6278
6279                 end = strtoul(next, &next, 10);
6280                 if (end <= start)
6281                         goto error;
6282
6283                 while (++start <= end) {
6284                         if (start >= CPU_SUBSET_MAXCPUS)
6285                                 goto error;
6286                         CPU_SET_S(start, cpu_subset_size, cpu_subset);
6287                 }
6288
6289                 if (*next == ',')
6290                         next += 1;
6291                 else if (*next != '\0')
6292                         goto error;
6293         }
6294
6295         return;
6296
6297 error:
6298         fprintf(stderr, "\"--cpu %s\" malformed\n", optarg);
6299         help();
6300         exit(-1);
6301 }
6302
6303 void cmdline(int argc, char **argv)
6304 {
6305         int opt;
6306         int option_index = 0;
6307         static struct option long_options[] = {
6308                 { "add", required_argument, 0, 'a' },
6309                 { "cpu", required_argument, 0, 'c' },
6310                 { "Dump", no_argument, 0, 'D' },
6311                 { "debug", no_argument, 0, 'd' },       /* internal, not documented */
6312                 { "enable", required_argument, 0, 'e' },
6313                 { "interval", required_argument, 0, 'i' },
6314                 { "IPC", no_argument, 0, 'I' },
6315                 { "num_iterations", required_argument, 0, 'n' },
6316                 { "help", no_argument, 0, 'h' },
6317                 { "hide", required_argument, 0, 'H' },  // meh, -h taken by --help
6318                 { "Joules", no_argument, 0, 'J' },
6319                 { "list", no_argument, 0, 'l' },
6320                 { "out", required_argument, 0, 'o' },
6321                 { "quiet", no_argument, 0, 'q' },
6322                 { "show", required_argument, 0, 's' },
6323                 { "Summary", no_argument, 0, 'S' },
6324                 { "TCC", required_argument, 0, 'T' },
6325                 { "version", no_argument, 0, 'v' },
6326                 { 0, 0, 0, 0 }
6327         };
6328
6329         progname = argv[0];
6330
6331         while ((opt = getopt_long_only(argc, argv, "+C:c:Dde:hi:Jn:o:qST:v", long_options, &option_index)) != -1) {
6332                 switch (opt) {
6333                 case 'a':
6334                         parse_add_command(optarg);
6335                         break;
6336                 case 'c':
6337                         parse_cpu_command(optarg);
6338                         break;
6339                 case 'D':
6340                         dump_only++;
6341                         break;
6342                 case 'e':
6343                         /* --enable specified counter */
6344                         bic_enabled = bic_enabled | bic_lookup(optarg, SHOW_LIST);
6345                         break;
6346                 case 'd':
6347                         debug++;
6348                         ENABLE_BIC(BIC_DISABLED_BY_DEFAULT);
6349                         break;
6350                 case 'H':
6351                         /*
6352                          * --hide: do not show those specified
6353                          *  multiple invocations simply clear more bits in enabled mask
6354                          */
6355                         bic_enabled &= ~bic_lookup(optarg, HIDE_LIST);
6356                         break;
6357                 case 'h':
6358                 default:
6359                         help();
6360                         exit(1);
6361                 case 'i':
6362                         {
6363                                 double interval = strtod(optarg, NULL);
6364
6365                                 if (interval < 0.001) {
6366                                         fprintf(outf, "interval %f seconds is too small\n", interval);
6367                                         exit(2);
6368                                 }
6369
6370                                 interval_tv.tv_sec = interval_ts.tv_sec = interval;
6371                                 interval_tv.tv_usec = (interval - interval_tv.tv_sec) * 1000000;
6372                                 interval_ts.tv_nsec = (interval - interval_ts.tv_sec) * 1000000000;
6373                         }
6374                         break;
6375                 case 'J':
6376                         rapl_joules++;
6377                         break;
6378                 case 'l':
6379                         ENABLE_BIC(BIC_DISABLED_BY_DEFAULT);
6380                         list_header_only++;
6381                         quiet++;
6382                         break;
6383                 case 'o':
6384                         outf = fopen_or_die(optarg, "w");
6385                         break;
6386                 case 'q':
6387                         quiet = 1;
6388                         break;
6389                 case 'n':
6390                         num_iterations = strtod(optarg, NULL);
6391
6392                         if (num_iterations <= 0) {
6393                                 fprintf(outf, "iterations %d should be positive number\n", num_iterations);
6394                                 exit(2);
6395                         }
6396                         break;
6397                 case 's':
6398                         /*
6399                          * --show: show only those specified
6400                          *  The 1st invocation will clear and replace the enabled mask
6401                          *  subsequent invocations can add to it.
6402                          */
6403                         if (shown == 0)
6404                                 bic_enabled = bic_lookup(optarg, SHOW_LIST);
6405                         else
6406                                 bic_enabled |= bic_lookup(optarg, SHOW_LIST);
6407                         shown = 1;
6408                         break;
6409                 case 'S':
6410                         summary_only++;
6411                         break;
6412                 case 'T':
6413                         tj_max_override = atoi(optarg);
6414                         break;
6415                 case 'v':
6416                         print_version();
6417                         exit(0);
6418                         break;
6419                 }
6420         }
6421 }
6422
6423 int main(int argc, char **argv)
6424 {
6425         outf = stderr;
6426         cmdline(argc, argv);
6427
6428         if (!quiet)
6429                 print_version();
6430
6431         probe_sysfs();
6432
6433         turbostat_init();
6434
6435         /* dump counters and exit */
6436         if (dump_only)
6437                 return get_and_dump_counters();
6438
6439         /* list header and exit */
6440         if (list_header_only) {
6441                 print_header(",");
6442                 flush_output_stdout();
6443                 return 0;
6444         }
6445
6446         msr_sum_record();
6447         /*
6448          * if any params left, it must be a command to fork
6449          */
6450         if (argc - optind)
6451                 return fork_it(argv + optind);
6452         else
6453                 turbostat_loop();
6454
6455         return 0;
6456 }