RAPL 获取 CPU 功耗

简介 #

PARL（Running Average Power Limit），Intel 的 CPU 硬件级功耗监控和管理接口。AMD 亦可用，但支持和稳定性会比 Intel 差

RAPL 支持用户空间通过 sysfs / perf / msr 三种方式读取数据

内核配置 #

CONFIG_X86_MSR=y
CONFIG_POWERCAP=y
CONFIG_INTEL_RAPL=y

Sysfs 接口 #

/sys/class/powercap/intel-rapl/intel-rapl:0/   # 第 0 颗物理 CPU 封装
├──name                                        # 域的名称，通常是 "package-0"
├──energy_uj                                   # 累计能耗计数器，单位是微焦耳
├──max_energy_range_uj                         # 能耗计数器的最大值，溢出后会归零
├──enabled                                     # 功耗限制是否启用，默认 0 不启用
├──power_uw                                    # 瞬时功率，单位是微瓦
└──intel-rapl:0:0/                             # 子域，例如 core，核心功耗

Udev 配置 #

$ cd /sys/class/powercap/intel-rapl/intel-rapl:0
$ ls -l energy_uj 
-r-------- 1 root root 4096 Oct  9 09:15 energy_uj
$ udevadm info --attribute-walk --path=/sys/class/powercap/intel-rapl:0
KERNEL=="intel-rapl:0"
SUBSYSTEM=="powercap"
DRIVER==""
ATTR{enabled}=="0"
ATTR{energy_uj}=="(not readable)"
ATTR{max_energy_range_uj}=="65532610987"
ATTR{name}=="package-0"

普通用户对 energy_uj 无可读权限，通过 udev 规则设置权限

文件/etc/udev/rules.d/99-powercap.rules
SUBSYSTEM=="powercap", KERNEL=="intel-rapl:0", RUN+="/usr/bin/chmod a+r /sys/class/powercap/%k/energy_uj"

重新加载 + 触发规则：

# udevadm control --reload
# udevadm trigger

Bash 脚本 #

#!/bin/bash

file_energy_uj="/sys/class/powercap/intel-rapl/intel-rapl:0/energy_uj"
file_max_energy_range_uj="/sys/class/powercap/intel-rapl/intel-rapl:0/max_energy_range_uj"

energy_max=$(<$file_max_energy_range_uj)
energy_old=$(<$file_energy_uj)

while true; do
	sleep 1
	energy_now=$(<$file_energy_uj)
	if [[ energy_now -ge energy_old ]]; then
		watt=$(( (energy_now - energy_old) / 1000000 ))
	else
		watt=$(( (energy_max - energy_old + energy_now) / 1000000 ))
	fi
	energy_old=$energy_now
	printf "功耗 %2d W\n" $watt
done