base/cpu.cc

   1 // Copyright 2012 The Chromium Authors
   2 // Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
   3 // found in the LICENSE file.
   4
   5 #include "base/cpu.h"
   6
   7 #include <inttypes.h>
   8 #include <limits.h>
   9 #include <stddef.h>
  10 #include <stdint.h>
  11 #include <string.h>
  12
  13 #include <algorithm>
  14 #include <sstream>
  15 #include <utility>
  16
  17 #include "base/no_destructor.h"
  18 #include "build/build_config.h"
  19
  20 #if BUILDFLAG(IS_LINUX) || BUILDFLAG(IS_CHROMEOS) || BUILDFLAG(IS_ANDROID) || \
  21     BUILDFLAG(IS_AIX)
  22 #include "base/containers/flat_set.h"
  23 #include "base/files/file_util.h"
  24 #include "base/format_macros.h"
  25 #include "base/notreached.h"
  26 #include "base/process/internal_linux.h"
  27 #include "base/strings/string_number_conversions.h"
  28 #include "base/strings/string_util.h"
  29 #include "base/strings/stringprintf.h"
  30 #include "base/system/sys_info.h"
  31 #include "base/threading/thread_restrictions.h"
  32 #endif
  33
  34 #if defined(ARCH_CPU_ARM_FAMILY) && \
  35     (BUILDFLAG(IS_ANDROID) || BUILDFLAG(IS_LINUX) || BUILDFLAG(IS_CHROMEOS))
  36 #include <asm/hwcap.h>
  37 #include <sys/auxv.h>
  38 #include "base/files/file_util.h"
  39 #include "base/numerics/checked_math.h"
  40 #include "base/ranges/algorithm.h"
  41 #include "base/strings/string_split.h"
  42 #include "base/strings/string_util.h"
  43
  44 // Temporary definitions until a new hwcap.h is pulled in everywhere.
  45 // https://crbug.com/1265965
  46 #ifndef HWCAP2_MTE
  47 #define HWCAP2_MTE (1 << 18)
  48 #define HWCAP2_BTI (1 << 17)
  49 #endif
  50
  51 struct ProcCpuInfo {
  52   std::string brand;
  53   uint8_t implementer = 0;
  54   uint32_t part_number = 0;
  55 };
  56 #endif
  57
  58 #if defined(ARCH_CPU_X86_FAMILY)
  59 #if defined(COMPILER_MSVC)
  60 #include <intrin.h>
  61 #include <immintrin.h>  // For _xgetbv()
  62 #endif
  63 #endif
  64
  65 namespace base {
  66
  67 #if defined(ARCH_CPU_X86_FAMILY)
  68 namespace internal {
  69
  70 X86ModelInfo ComputeX86FamilyAndModel(const std::string& vendor,
  71                                       int signature) {
  72   X86ModelInfo results;
  73   results.family = (signature >> 8) & 0xf;
  74   results.model = (signature >> 4) & 0xf;
  75   results.ext_family = 0;
  76   results.ext_model = 0;
  77
  78   // The "Intel 64 and IA-32 Architectures Developer's Manual: Vol. 2A"
  79   // specifies the Extended Model is defined only when the Base Family is
  80   // 06h or 0Fh.
  81   // The "AMD CPUID Specification" specifies that the Extended Model is
  82   // defined only when Base Family is 0Fh.
  83   // Both manuals define the display model as
  84   // {ExtendedModel[3:0],BaseModel[3:0]} in that case.
  85   if (results.family == 0xf ||
  86       (results.family == 0x6 && vendor == "GenuineIntel")) {
  87     results.ext_model = (signature >> 16) & 0xf;
  88     results.model += results.ext_model << 4;
  89   }
  90   // Both the "Intel 64 and IA-32 Architectures Developer's Manual: Vol. 2A"
  91   // and the "AMD CPUID Specification" specify that the Extended Family is
  92   // defined only when the Base Family is 0Fh.
  93   // Both manuals define the display family as {0000b,BaseFamily[3:0]} +
  94   // ExtendedFamily[7:0] in that case.
  95   if (results.family == 0xf) {
  96     results.ext_family = (signature >> 20) & 0xff;
  97     results.family += results.ext_family;
  98   }
  99
 100   return results;
 101 }
 102
 103 }  // namespace internal
 104 #endif  // defined(ARCH_CPU_X86_FAMILY)
 105
 106 CPU::CPU(bool require_branding) {
 107   Initialize(require_branding);
 108 }
 109 CPU::CPU() : CPU(true) {}
 110 CPU::CPU(CPU&&) = default;
 111
 112 namespace {
 113
 114 #if defined(ARCH_CPU_X86_FAMILY)
 115 #if !defined(COMPILER_MSVC)
 116
 117 #if defined(__pic__) && defined(__i386__)
 118
 119 void __cpuid(int cpu_info[4], int info_type) {
 120   __asm__ volatile(
 121       "mov %%ebx, %%edi\n"
 122       "cpuid\n"
 123       "xchg %%edi, %%ebx\n"
 124       : "=a"(cpu_info[0]), "=D"(cpu_info[1]), "=c"(cpu_info[2]),
 125         "=d"(cpu_info[3])
 126       : "a"(info_type), "c"(0));
 127 }
 128
 129 #else
 130
 131 void __cpuid(int cpu_info[4], int info_type) {
 132   __asm__ volatile("cpuid\n"
 133                    : "=a"(cpu_info[0]), "=b"(cpu_info[1]), "=c"(cpu_info[2]),
 134                      "=d"(cpu_info[3])
 135                    : "a"(info_type), "c"(0));
 136 }
 137
 138 #endif
 139 #endif  // !defined(COMPILER_MSVC)
 140
 141 // xgetbv returns the value of an Intel Extended Control Register (XCR).
 142 // Currently only XCR0 is defined by Intel so |xcr| should always be zero.
 143 uint64_t xgetbv(uint32_t xcr) {
 144 #if defined(COMPILER_MSVC)
 145   return _xgetbv(xcr);
 146 #else
 147   uint32_t eax, edx;
 148
 149   __asm__ volatile (
 150     "xgetbv" : "=a"(eax), "=d"(edx) : "c"(xcr));
 151   return (static_cast<uint64_t>(edx) << 32) | eax;
 152 #endif  // defined(COMPILER_MSVC)
 153 }
 154
 155 #endif  // ARCH_CPU_X86_FAMILY
 156
 157 #if defined(ARCH_CPU_ARM_FAMILY) && \
 158     (BUILDFLAG(IS_ANDROID) || BUILDFLAG(IS_LINUX) || BUILDFLAG(IS_CHROMEOS))
 159 StringPairs::const_iterator FindFirstProcCpuKey(const StringPairs& pairs,
 160                                                 StringPiece key) {
 161   return ranges::find_if(pairs, [key](const StringPairs::value_type& pair) {
 162     return TrimWhitespaceASCII(pair.first, base::TRIM_ALL) == key;
 163   });
 164 }
 165
 166 // Parses information about the ARM processor. Note that depending on the CPU
 167 // package, processor configuration, and/or kernel version, this may only
 168 // report information about the processor on which this thread is running. This
 169 // can happen on heterogeneous-processor SoCs like Snapdragon 808, which has 4
 170 // Cortex-A53 and 2 Cortex-A57. Unfortunately there is not a universally
 171 // reliable way to examine the CPU part information for all cores.
 172 const ProcCpuInfo& ParseProcCpu() {
 173   static const NoDestructor<ProcCpuInfo> info([]() {
 174     // This function finds the value from /proc/cpuinfo under the key "model
 175     // name" or "Processor". "model name" is used in Linux 3.8 and later (3.7
 176     // and later for arm64) and is shown once per CPU. "Processor" is used in
 177     // earler versions and is shown only once at the top of /proc/cpuinfo
 178     // regardless of the number CPUs.
 179     const char kModelNamePrefix[] = "model name";
 180     const char kProcessorPrefix[] = "Processor";
 181
 182     std::string cpuinfo;
 183     ReadFileToString(FilePath("/proc/cpuinfo"), &cpuinfo);
 184     DCHECK(!cpuinfo.empty());
 185
 186     ProcCpuInfo info;
 187
 188     StringPairs pairs;
 189     if (!SplitStringIntoKeyValuePairs(cpuinfo, ':', '\n', &pairs)) {
 190       NOTREACHED();
 191       return info;
 192     }
 193
 194     auto model_name = FindFirstProcCpuKey(pairs, kModelNamePrefix);
 195     if (model_name == pairs.end())
 196       model_name = FindFirstProcCpuKey(pairs, kProcessorPrefix);
 197     if (model_name != pairs.end()) {
 198       info.brand =
 199           std::string(TrimWhitespaceASCII(model_name->second, TRIM_ALL));
 200     }
 201
 202     auto implementer_string = FindFirstProcCpuKey(pairs, "CPU implementer");
 203     if (implementer_string != pairs.end()) {
 204       // HexStringToUInt() handles the leading whitespace on the value.
 205       uint32_t implementer;
 206       HexStringToUInt(implementer_string->second, &implementer);
 207       if (!CheckedNumeric<uint32_t>(implementer)
 208                .AssignIfValid(&info.implementer)) {
 209         info.implementer = 0;
 210       }
 211     }
 212
 213     auto part_number_string = FindFirstProcCpuKey(pairs, "CPU part");
 214     if (part_number_string != pairs.end())
 215       HexStringToUInt(part_number_string->second, &info.part_number);
 216
 217     return info;
 218   }());
 219
 220   return *info;
 221 }
 222 #endif  // defined(ARCH_CPU_ARM_FAMILY) && (BUILDFLAG(IS_ANDROID) ||
 223         // BUILDFLAG(IS_LINUX) || BUILDFLAG(IS_CHROMEOS))
 224
 225 }  // namespace
 226
 227 void CPU::Initialize(bool require_branding) {
 228 #if defined(ARCH_CPU_X86_FAMILY)
 229   int cpu_info[4] = {-1};
 230   // This array is used to temporarily hold the vendor name and then the brand
 231   // name. Thus it has to be big enough for both use cases. There are
 232   // static_asserts below for each of the use cases to make sure this array is
 233   // big enough.
 234   char cpu_string[sizeof(cpu_info) * 3 + 1];
 235
 236   // __cpuid with an InfoType argument of 0 returns the number of
 237   // valid Ids in CPUInfo[0] and the CPU identification string in
 238   // the other three array elements. The CPU identification string is
 239   // not in linear order. The code below arranges the information
 240   // in a human readable form. The human readable order is CPUInfo[1] |
 241   // CPUInfo[3] | CPUInfo[2]. CPUInfo[2] and CPUInfo[3] are swapped
 242   // before using memcpy() to copy these three array elements to |cpu_string|.
 243   __cpuid(cpu_info, 0);
 244   int num_ids = cpu_info[0];
 245   std::swap(cpu_info[2], cpu_info[3]);
 246   static constexpr size_t kVendorNameSize = 3 * sizeof(cpu_info[1]);
 247   static_assert(kVendorNameSize < std::size(cpu_string),
 248                 "cpu_string too small");
 249   memcpy(cpu_string, &cpu_info[1], kVendorNameSize);
 250   cpu_string[kVendorNameSize] = '\0';
 251   cpu_vendor_ = cpu_string;
 252
 253   // Interpret CPU feature information.
 254   if (num_ids > 0) {
 255     int cpu_info7[4] = {0};
 256     __cpuid(cpu_info, 1);
 257     if (num_ids >= 7) {
 258       __cpuid(cpu_info7, 7);
 259     }
 260     signature_ = cpu_info[0];
 261     stepping_ = cpu_info[0] & 0xf;
 262     type_ = (cpu_info[0] >> 12) & 0x3;
 263     internal::X86ModelInfo results =
 264         internal::ComputeX86FamilyAndModel(cpu_vendor_, signature_);
 265     family_ = results.family;
 266     model_ = results.model;
 267     ext_family_ = results.ext_family;
 268     ext_model_ = results.ext_model;
 269     has_mmx_ =   (cpu_info[3] & 0x00800000) != 0;
 270     has_sse_ =   (cpu_info[3] & 0x02000000) != 0;
 271     has_sse2_ =  (cpu_info[3] & 0x04000000) != 0;
 272     has_sse3_ =  (cpu_info[2] & 0x00000001) != 0;
 273     has_ssse3_ = (cpu_info[2] & 0x00000200) != 0;
 274     has_sse41_ = (cpu_info[2] & 0x00080000) != 0;
 275     has_sse42_ = (cpu_info[2] & 0x00100000) != 0;
 276     has_popcnt_ = (cpu_info[2] & 0x00800000) != 0;
 277
 278     // "Hypervisor Present Bit: Bit 31 of ECX of CPUID leaf 0x1."
 279     // See https://lwn.net/Articles/301888/
 280     // This is checking for any hypervisor. Hypervisors may choose not to
 281     // announce themselves. Hypervisors trap CPUID and sometimes return
 282     // different results to underlying hardware.
 283     is_running_in_vm_ = (static_cast<uint32_t>(cpu_info[2]) & 0x80000000) != 0;
 284
 285     // AVX instructions will generate an illegal instruction exception unless
 286     //   a) they are supported by the CPU,
 287     //   b) XSAVE is supported by the CPU and
 288     //   c) XSAVE is enabled by the kernel.
 289     // See http://software.intel.com/en-us/blogs/2011/04/14/is-avx-enabled
 290     //
 291     // In addition, we have observed some crashes with the xgetbv instruction
 292     // even after following Intel's example code. (See crbug.com/375968.)
 293     // Because of that, we also test the XSAVE bit because its description in
 294     // the CPUID documentation suggests that it signals xgetbv support.
 295     has_avx_ =
 296         (cpu_info[2] & 0x10000000) != 0 &&
 297         (cpu_info[2] & 0x04000000) != 0 /* XSAVE */ &&
 298         (cpu_info[2] & 0x08000000) != 0 /* OSXSAVE */ &&
 299         (xgetbv(0) & 6) == 6 /* XSAVE enabled by kernel */;
 300     has_aesni_ = (cpu_info[2] & 0x02000000) != 0;
 301     has_fma3_ = (cpu_info[2] & 0x00001000) != 0;
 302     has_avx2_ = has_avx_ && (cpu_info7[1] & 0x00000020) != 0;
 303
 304     has_pku_ = (cpu_info7[2] & 0x00000008) != 0;
 305   }
 306
 307   // Get the brand string of the cpu.
 308   __cpuid(cpu_info, static_cast<int>(0x80000000));
 309   const uint32_t max_parameter = static_cast<uint32_t>(cpu_info[0]);
 310
 311   static constexpr uint32_t kParameterStart = 0x80000002;
 312   static constexpr uint32_t kParameterEnd = 0x80000004;
 313   static constexpr uint32_t kParameterSize =
 314       kParameterEnd - kParameterStart + 1;
 315   static_assert(kParameterSize * sizeof(cpu_info) + 1 == std::size(cpu_string),
 316                 "cpu_string has wrong size");
 317
 318   if (max_parameter >= kParameterEnd) {
 319     size_t i = 0;
 320     for (uint32_t parameter = kParameterStart; parameter <= kParameterEnd;
 321          ++parameter) {
 322       __cpuid(cpu_info, static_cast<int>(parameter));
 323       memcpy(&cpu_string[i], cpu_info, sizeof(cpu_info));
 324       i += sizeof(cpu_info);
 325     }
 326     cpu_string[i] = '\0';
 327     cpu_brand_ = cpu_string;
 328   }
 329
 330   static constexpr uint32_t kParameterContainingNonStopTimeStampCounter =
 331       0x80000007;
 332   if (max_parameter >= kParameterContainingNonStopTimeStampCounter) {
 333     __cpuid(cpu_info,
 334             static_cast<int>(kParameterContainingNonStopTimeStampCounter));
 335     has_non_stop_time_stamp_counter_ = (cpu_info[3] & (1 << 8)) != 0;
 336   }
 337
 338   if (!has_non_stop_time_stamp_counter_ && is_running_in_vm_) {
 339     int cpu_info_hv[4] = {};
 340     __cpuid(cpu_info_hv, 0x40000000);
 341     if (cpu_info_hv[1] == 0x7263694D &&  // Micr
 342         cpu_info_hv[2] == 0x666F736F &&  // osof
 343         cpu_info_hv[3] == 0x76482074) {  // t Hv
 344       // If CPUID says we have a variant TSC and a hypervisor has identified
 345       // itself and the hypervisor says it is Microsoft Hyper-V, then treat
 346       // TSC as invariant.
 347       //
 348       // Microsoft Hyper-V hypervisor reports variant TSC as there are some
 349       // scenarios (eg. VM live migration) where the TSC is variant, but for
 350       // our purposes we can treat it as invariant.
 351       has_non_stop_time_stamp_counter_ = true;
 352     }
 353   }
 354 #elif defined(ARCH_CPU_ARM_FAMILY)
 355 #if BUILDFLAG(IS_ANDROID) || BUILDFLAG(IS_LINUX) || BUILDFLAG(IS_CHROMEOS)
 356   if (require_branding) {
 357     const ProcCpuInfo& info = ParseProcCpu();
 358     cpu_brand_ = info.brand;
 359     implementer_ = info.implementer;
 360     part_number_ = info.part_number;
 361   }
 362
 363 #if defined(ARCH_CPU_ARM64)
 364   // Check for Armv8.5-A BTI/MTE support, exposed via HWCAP2
 365   unsigned long hwcap2 = getauxval(AT_HWCAP2);
 366   has_mte_ = hwcap2 & HWCAP2_MTE;
 367   has_bti_ = hwcap2 & HWCAP2_BTI;
 368 #endif
 369
 370 #elif BUILDFLAG(IS_WIN)
 371   // Windows makes high-resolution thread timing information available in
 372   // user-space.
 373   has_non_stop_time_stamp_counter_ = true;
 374 #endif
 375 #endif
 376 }
 377
 378 #if defined(ARCH_CPU_X86_FAMILY)
 379 CPU::IntelMicroArchitecture CPU::GetIntelMicroArchitecture() const {
 380   if (has_avx2()) return AVX2;
 381   if (has_fma3()) return FMA3;
 382   if (has_avx()) return AVX;
 383   if (has_sse42()) return SSE42;
 384   if (has_sse41()) return SSE41;
 385   if (has_ssse3()) return SSSE3;
 386   if (has_sse3()) return SSE3;
 387   if (has_sse2()) return SSE2;
 388   if (has_sse()) return SSE;
 389   return PENTIUM;
 390 }
 391 #endif
 392
 393 #if BUILDFLAG(IS_LINUX) || BUILDFLAG(IS_CHROMEOS) || BUILDFLAG(IS_ANDROID) || \
 394     BUILDFLAG(IS_AIX)
 395 namespace {
 396
 397 constexpr char kTimeInStatePath[] =
 398     "/sys/devices/system/cpu/cpu%" PRIuS "/cpufreq/stats/time_in_state";
 399 constexpr char kPhysicalPackageIdPath[] =
 400     "/sys/devices/system/cpu/cpu%" PRIuS "/topology/physical_package_id";
 401 constexpr char kCoreIdleStateTimePath[] =
 402     "/sys/devices/system/cpu/cpu%" PRIuS "/cpuidle/state%d/time";
 403
 404 bool SupportsTimeInState() {
 405   // Reading from time_in_state doesn't block (it amounts to reading a struct
 406   // from the cpufreq-stats kernel driver).
 407   ThreadRestrictions::ScopedAllowIO allow_io;
 408   // Check if the time_in_state path for the first core is readable.
 409   FilePath time_in_state_path(
 410       StringPrintf(kTimeInStatePath, /*core_index=*/size_t{0}));
 411   ScopedFILE file_stream(OpenFile(time_in_state_path, "rb"));
 412   return static_cast<bool>(file_stream);
 413 }
 414
 415 bool ParseTimeInState(const std::string& content,
 416                       CPU::CoreType core_type,
 417                       size_t core_index,
 418                       CPU::TimeInState& time_in_state) {
 419   const char* begin = content.data();
 420   size_t max_pos = content.size() - 1;
 421
 422   // Example time_in_state content:
 423   // ---
 424   // 300000 1
 425   // 403200 0
 426   // 499200 15
 427   // ---
 428
 429   // Iterate over the individual lines.
 430   for (size_t pos = 0; pos <= max_pos;) {
 431     int num_chars = 0;
 432
 433     // Each line should have two integer fields, frequency (kHz) and time (in
 434     // jiffies), separated by a space, e.g. "2419200 132".
 435     uint64_t frequency;
 436     int64_t time;
 437     int matches = sscanf(begin + pos, "%" PRIu64 " %" PRId64 "\n%n", &frequency,
 438                          &time, &num_chars);
 439     if (matches != 2)
 440       return false;
 441
 442     // Skip zero-valued entries in the output list (no time spent at this
 443     // frequency).
 444     if (time > 0) {
 445       time_in_state.push_back({core_type, core_index, frequency,
 446                                internal::ClockTicksToTimeDelta(time)});
 447     }
 448
 449     // Advance line.
 450     DCHECK_GT(num_chars, 0);
 451     pos += static_cast<size_t>(num_chars);
 452   }
 453
 454   return true;
 455 }
 456
 457 bool SupportsCoreIdleTimes() {
 458   // Reading from the cpuidle driver doesn't block.
 459   ThreadRestrictions::ScopedAllowIO allow_io;
 460   // Check if the path for the idle time in state 0 for core 0 is readable.
 461   FilePath idle_state0_path(StringPrintf(
 462       kCoreIdleStateTimePath, /*core_index=*/size_t{0}, /*idle_state=*/0));
 463   ScopedFILE file_stream(OpenFile(idle_state0_path, "rb"));
 464   return static_cast<bool>(file_stream);
 465 }
 466
 467 std::vector<CPU::CoreType> GuessCoreTypes() {
 468   // Try to guess the CPU architecture and cores of each cluster by comparing
 469   // the maximum frequencies of the available (online and offline) cores.
 470   const char kCPUMaxFreqPath[] =
 471       "/sys/devices/system/cpu/cpu%" PRIuS "/cpufreq/cpuinfo_max_freq";
 472   size_t num_cpus = static_cast<size_t>(SysInfo::NumberOfProcessors());
 473   std::vector<CPU::CoreType> core_index_to_type(num_cpus,
 474                                                 CPU::CoreType::kUnknown);
 475
 476   std::vector<uint32_t> max_core_frequencies_mhz(num_cpus, 0);
 477   flat_set<uint32_t> frequencies_mhz;
 478
 479   {
 480     // Reading from cpuinfo_max_freq doesn't block (it amounts to reading a
 481     // struct field from the cpufreq kernel driver).
 482     ThreadRestrictions::ScopedAllowIO allow_io;
 483     for (size_t core_index = 0; core_index < num_cpus; ++core_index) {
 484       std::string content;
 485       uint32_t frequency_khz = 0;
 486       auto path = StringPrintf(kCPUMaxFreqPath, core_index);
 487       if (ReadFileToString(FilePath(path), &content))
 488         StringToUint(content, &frequency_khz);
 489       uint32_t frequency_mhz = frequency_khz / 1000;
 490       max_core_frequencies_mhz[core_index] = frequency_mhz;
 491       if (frequency_mhz > 0)
 492         frequencies_mhz.insert(frequency_mhz);
 493     }
 494   }
 495
 496   size_t num_frequencies = frequencies_mhz.size();
 497
 498   for (size_t core_index = 0; core_index < num_cpus; ++core_index) {
 499     uint32_t core_frequency_mhz = max_core_frequencies_mhz[core_index];
 500
 501     CPU::CoreType core_type = CPU::CoreType::kOther;
 502     if (num_frequencies == 1u) {
 503       core_type = CPU::CoreType::kSymmetric;
 504     } else if (num_frequencies == 2u || num_frequencies == 3u) {
 505       auto it = frequencies_mhz.find(core_frequency_mhz);
 506       if (it != frequencies_mhz.end()) {
 507         // flat_set is sorted.
 508         ptrdiff_t frequency_index = it - frequencies_mhz.begin();
 509         switch (frequency_index) {
 510           case 0:
 511             core_type = num_frequencies == 2u
 512                             ? CPU::CoreType::kBigLittle_Little
 513                             : CPU::CoreType::kBigLittleBigger_Little;
 514             break;
 515           case 1:
 516             core_type = num_frequencies == 2u
 517                             ? CPU::CoreType::kBigLittle_Big
 518                             : CPU::CoreType::kBigLittleBigger_Big;
 519             break;
 520           case 2:
 521             DCHECK_EQ(num_frequencies, 3u);
 522             core_type = CPU::CoreType::kBigLittleBigger_Bigger;
 523             break;
 524           default:
 525             NOTREACHED();
 526             break;
 527         }
 528       }
 529     }
 530     core_index_to_type[core_index] = core_type;
 531   }
 532
 533   return core_index_to_type;
 534 }
 535
 536 }  // namespace
 537
 538 // static
 539 const std::vector<CPU::CoreType>& CPU::GetGuessedCoreTypes() {
 540   static NoDestructor<std::vector<CoreType>> kCoreTypes(GuessCoreTypes());
 541   return *kCoreTypes.get();
 542 }
 543
 544 // static
 545 bool CPU::GetTimeInState(TimeInState& time_in_state) {
 546   time_in_state.clear();
 547
 548   // The kernel may not support the cpufreq-stats driver.
 549   static const bool kSupportsTimeInState = SupportsTimeInState();
 550   if (!kSupportsTimeInState)
 551     return false;
 552
 553   static const std::vector<CoreType>& kCoreTypes = GetGuessedCoreTypes();
 554
 555   // time_in_state is reported per cluster. Identify the first cores of each
 556   // cluster.
 557   static NoDestructor<std::vector<size_t>> kFirstCoresIndexes([]() {
 558     std::vector<size_t> first_cores;
 559     int last_core_package_id = 0;
 560     for (size_t core_index = 0;
 561          core_index < static_cast<size_t>(SysInfo::NumberOfProcessors());
 562          core_index++) {
 563       // Reading from physical_package_id doesn't block (it amounts to reading a
 564       // struct field from the kernel).
 565       ThreadRestrictions::ScopedAllowIO allow_io;
 566
 567       FilePath package_id_path(
 568           StringPrintf(kPhysicalPackageIdPath, core_index));
 569       std::string package_id_str;
 570       if (!ReadFileToString(package_id_path, &package_id_str))
 571         return std::vector<size_t>();
 572       int package_id;
 573       base::StringPiece trimmed = base::TrimWhitespaceASCII(
 574           package_id_str, base::TrimPositions::TRIM_ALL);
 575       if (!base::StringToInt(trimmed, &package_id))
 576         return std::vector<size_t>();
 577
 578       if (last_core_package_id != package_id || core_index == 0)
 579         first_cores.push_back(core_index);
 580
 581       last_core_package_id = package_id;
 582     }
 583     return first_cores;
 584   }());
 585
 586   if (kFirstCoresIndexes->empty())
 587     return false;
 588
 589   // Reading from time_in_state doesn't block (it amounts to reading a struct
 590   // from the cpufreq-stats kernel driver).
 591   ThreadRestrictions::ScopedAllowIO allow_io;
 592
 593   // Read the time_in_state for each cluster from the /sys directory of the
 594   // cluster's first core.
 595   for (size_t cluster_core_index : *kFirstCoresIndexes) {
 596     FilePath time_in_state_path(
 597         StringPrintf(kTimeInStatePath, cluster_core_index));
 598
 599     std::string buffer;
 600     if (!ReadFileToString(time_in_state_path, &buffer))
 601       return false;
 602
 603     if (!ParseTimeInState(buffer, kCoreTypes[cluster_core_index],
 604                           cluster_core_index, time_in_state)) {
 605       return false;
 606     }
 607   }
 608
 609   return true;
 610 }
 611
 612 // static
 613 bool CPU::GetCumulativeCoreIdleTimes(CoreIdleTimes& idle_times) {
 614   idle_times.clear();
 615
 616   // The kernel may not support the cpufreq-stats driver.
 617   static const bool kSupportsIdleTimes = SupportsCoreIdleTimes();
 618   if (!kSupportsIdleTimes)
 619     return false;
 620
 621   // Reading from the cpuidle driver doesn't block.
 622   ThreadRestrictions::ScopedAllowIO allow_io;
 623
 624   size_t num_cpus = static_cast<size_t>(SysInfo::NumberOfProcessors());
 625
 626   bool success = false;
 627   for (size_t core_index = 0; core_index < num_cpus; ++core_index) {
 628     std::string content;
 629     TimeDelta idle_time;
 630
 631     // The number of idle states is system/CPU dependent, so we increment and
 632     // try to read each state until we fail.
 633     for (int state_index = 0;; ++state_index) {
 634       auto path = StringPrintf(kCoreIdleStateTimePath, core_index, state_index);
 635       uint64_t idle_state_time = 0;
 636       if (!ReadFileToString(FilePath(path), &content))
 637         break;
 638       StringToUint64(content, &idle_state_time);
 639       idle_time += Microseconds(idle_state_time);
 640     }
 641
 642     idle_times.push_back(idle_time);
 643
 644     // At least one of the cores should have some idle time, otherwise we report
 645     // a failure.
 646     success |= idle_time.is_positive();
 647   }
 648
 649   return success;
 650 }
 651 #endif  // BUILDFLAG(IS_LINUX) || BUILDFLAG(IS_CHROMEOS) ||
 652         // BUILDFLAG(IS_ANDROID) || BUILDFLAG(IS_AIX)
 653
 654 const CPU& CPU::GetInstanceNoAllocation() {
 655   static const base::NoDestructor<const CPU> cpu(CPU(false));
 656
 657   return *cpu;
 658 }
 659
 660 }  // namespace base