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    windows获取CPU温度

    业界 admin 6浏览 0评论

    CPU温度监测发展历程和硬件支持

    1. 早期的CPU（2000以前），都是采用主板CPU插槽下面的温度探头来测量温度，因此准确性欠佳
    2. 到了2000以后，CPU开始逐步内置温度传感器。早期的CPU温度传感器的信息，是由CPU汇报给BIOS，通过WMI来获取，由于WMI只是操作系统层面的东西，所以准确性以及时效性都很差。此时的CPU温度数据一旦变化，必须要等到系统某些信息发生变化时数据才会刷新。 所以后来硬件默认放弃了往WMI里面写数据，现在通过wmi基本获取不到温度信息了。
    3. 再后来CPU制造商开始向CPU内加入DTS（Digital Thermal Sensor，数字温度传感器），所得的数据更为精确。（Intel是从Yonah核心的P-M处理器开始使用DTS的，官方文档里面有说明，而AMD官方确认DTS的存在，是从修订版本为F的Opteron ）。
    4. DTS的工作原理是：Absolute Core Temperature = TJMax - DTS（实际温度=TJMax-DTS），Tjmax有固定和从寄存器读取两种方式。但由于每个CPU的TJMax值也肯定完全不同，CPU厂商不可能在每颗CPU出厂之前都进行测试和校正，只能根据ES版CPU来制定一个大概的TJMax值。 这些说明我们实际获取到的CPU温度不是很准确

    获取CPU温度使用到的技术

    1. DeviceIoControl 函数是直接发送控制代码到指定的设备驱动程序，使相应的移动设备以执行相应的操作的函数。
    2. drivers.sys 底层驱动程序，主要目的是获取Ring0权限，为了能够无提供给开发者使用，需要做一个DLL提供对外的接口（mydrivers.dll）
    3. mydrivers.dll 加载mydrivers.sys与系统驱动层进行通讯，执行汇编指令，读写寄存器
    4. intel cpu 所有系列的CPU都是统一的使用用rdmsr指令读取特定寄存器的值，然后用TjunctionMax 减去这个值就是当前cpu的温度
    5. amd cpu，这个cpu分为10，16，17这三个系列，每个系列的对应的温度获取方式不一样

     CPU温度获取的具体实现方式

    1. intel的DST的值就存放在2个寄存器里面：0x019C、0x1B1，读取出来后当前温度 = TJMax-dst。实现代码如下： 
      void IntelCPU::GetTemperature(void)
{
        DWORD eax = 0, edx = 0, ebx = 0;
        DWORD dwMax = 100;
        float fValue = 0.0;

    if (!m_bInit)
    {
        GetCPUFamily();
        GetCPUCoreCount();
        m_bInit = true;
    }

        if(Rdmsr(IA32_TEMPERATURE_TARGET, &eax, &edx))
        {
                dwMax = (eax >> 16) & 0xff;
        }

        eax = 0;
        edx = 0;

        switch(m_CPUFamily)
        {
        case 0x06:
                switch(m_CPUModel)
                {
                case 0x0F:
                        switch(m_CPUStepping)
                        {
                        case 0x06:
                                switch(m_CPUCore)
                                {
                                case 2:
                                        dwMax = 80 + 10;
                                        break;
                                case 4:
                                        dwMax = 90 + 10;
                                        break;
                                default:
                                        dwMax = 85 + 10;
                                        break;
                                }

                                dwMax = 80 + 10;
                                break;
                        case 0x0B:
                                dwMax = 90 + 10;
                                break;
                        case 0x0D:
                                dwMax = 85 + 10;
                                break;
                        default:
                                dwMax = 85 + 10;
                                break;
                        }

                        break;
                case 0x17:
                        dwMax = 100;
                case 0x1C:
                        switch(m_CPUStepping)
                        {
                        case 0x02:
                                dwMax = 90;
                                break;
                        case 0x0A:
                                dwMax = 100;
                                break;
                        default:
                                dwMax = 90;
                                break;
                        }
                        break;
                case 0x1A:
                case 0x1E:
                case 0x25:
                case 0x2c:
                        dwMax = 100;
                }
        }

        if(WinRing0::RdmsrEx(IA32_THERM_STATUS_MSR, &eax, &ebx, (1L << 0)))
        {
                if((eax & 0x80000000) != 0)
                {
                        float deltaT = (float)((eax & 0x007F0000) >> 16);
                        m_Temperature = (float)dwMax - deltaT;
                }
        }
        else if(WinRing0::RdmsrEx(IA32_PACKAGE_THERM_STATUS, &eax, &ebx, (1L << 0)))
        {
                if((eax & 0x80000000) != 0)
                {
                        float deltaT = (float)((eax & 0x007F0000) >> 16);
                        m_Temperature = (float)dwMax - deltaT;
                }
        }
}

    2. amd10系列温度获取，温度存储的寄存器有多个：0x1203、0x1303、0x1703、0x1603，分别进行读取

      void AMD10CPU::GetTemperature(void)
{
    DWORD pciAddress = 0;
    int   nFamily = 10;
    
    pciAddress = CCPUBase::GetPciAddress(MISCELLANEOUS_CONTROL_FUNCTION, PCI_AMD_10H_MISCELLANEOUS_DEVICE_ID);
    
        if(pciAddress == 0)
        {
            pciAddress = CCPUBase::GetPciAddress(MISCELLANEOUS_CONTROL_FUNCTION, PCI_AMD_11H_MISCELLANEOUS_DEVICE_ID);
            nFamily = 11;
        }
        
        if(pciAddress == 0)
        {
                pciAddress = CCPUBase::GetPciAddress(MISCELLANEOUS_CONTROL_FUNCTION, FAMILY_12H_14H_MISCELLANEOUS_CONTROL_DEVICE_ID);
                nFamily = 12;
        }
        
        if(pciAddress == 0)
        {
                pciAddress = CCPUBase::GetPciAddress(MISCELLANEOUS_CONTROL_FUNCTION, FAMILY_15H_MISCELLANEOUS_CONTROL_DEVICE_ID);
                nFamily = 15;
        }
        
        if(pciAddress != 0)
        {
                DWORD value;

                if(WinRing0::ReadPciConfigDwordEx(pciAddress, REPORTED_TEMPERATURE_CONTROL_REGISTER, &value))
                {
                    if(nFamily == 15 && (value & 0x30000) == 0x30000)
                    {
                        m_Temperature = ((value >> 21) & 0x7FC) / 8.0f - 49;
                    }
                    else
                    {
                        m_Temperature = ((value >> 21) & 0x7FF) / 8.0f;
                    }
                }
        }
}

    3. amd16系列温度获取，需要先读取到DST的地址再来读取dst值

      void AMD0FCPU::GetTemperature(void)
{
        DWORD value;

        pciAddress = WinRing0::FindPciDeviceById(PCI_AMD_VENDOR_ID, PCI_AMD_0FH_MISCELLANEOUS_DEVICE_ID, 0);

        if(pciAddress != 0xFFFFFFFF)
        {
                if(WinRing0::WritePciConfigDwordEx(pciAddress, THERMTRIP_STATUS_REGISTER, THERM_SENSE_CORE_SEL_CPU0))
                {
                        if(WinRing0::ReadPciConfigDwordEx(pciAddress, THERMTRIP_STATUS_REGISTER, &value))
                        {
                                m_Temperature = (float)((value >> 16) & 0xFF);
                        }
                }
        }
}

    4. amd17系列温度获取：

      void AMD17CPU::GetTemperature(void)
{
    WinRing0Ins.WaitIsaBusMutex();

    if (!WinRing0::WritePciConfigDwordEx(0, WRITE_TEMPERATURE_CONTROL_REGISTER, FAMILY_17H_M01H_THM_TCON_TEMP))
    {
        m_Temperature = 0;
        WinRing0Ins.ReleaseIsaBusMutex();
        return;
    }

    DWORD value = 0;
    if (WinRing0::ReadPciConfigDwordEx(0, READ_TEMPERATURE_CONTROL_REGISTER, &value))
    {
        m_Temperature = ((value >> 21) & 0x7FF) / 8.0f;

        if ((value & FAMILY_17H_M01H_THM_TCON_TEMP_RANGE_SEL) != 0)
            m_Temperature -= 49;
    }

    m_Temperature -= m_tctlOffset;

    WinRing0Ins.ReleaseIsaBusMutex();
}

      最后本人写了一个demo来获取硬件温度，https://download.csdn/download/dm569263708/87360682

     

    CPU温度监测发展历程和硬件支持

    1. 早期的CPU（2000以前），都是采用主板CPU插槽下面的温度探头来测量温度，因此准确性欠佳
    2. 到了2000以后，CPU开始逐步内置温度传感器。早期的CPU温度传感器的信息，是由CPU汇报给BIOS，通过WMI来获取，由于WMI只是操作系统层面的东西，所以准确性以及时效性都很差。此时的CPU温度数据一旦变化，必须要等到系统某些信息发生变化时数据才会刷新。 所以后来硬件默认放弃了往WMI里面写数据，现在通过wmi基本获取不到温度信息了。
    3. 再后来CPU制造商开始向CPU内加入DTS（Digital Thermal Sensor，数字温度传感器），所得的数据更为精确。（Intel是从Yonah核心的P-M处理器开始使用DTS的，官方文档里面有说明，而AMD官方确认DTS的存在，是从修订版本为F的Opteron ）。
    4. DTS的工作原理是：Absolute Core Temperature = TJMax - DTS（实际温度=TJMax-DTS），Tjmax有固定和从寄存器读取两种方式。但由于每个CPU的TJMax值也肯定完全不同，CPU厂商不可能在每颗CPU出厂之前都进行测试和校正，只能根据ES版CPU来制定一个大概的TJMax值。 这些说明我们实际获取到的CPU温度不是很准确

    获取CPU温度使用到的技术

    1. DeviceIoControl 函数是直接发送控制代码到指定的设备驱动程序，使相应的移动设备以执行相应的操作的函数。
    2. drivers.sys 底层驱动程序，主要目的是获取Ring0权限，为了能够无提供给开发者使用，需要做一个DLL提供对外的接口（mydrivers.dll）
    3. mydrivers.dll 加载mydrivers.sys与系统驱动层进行通讯，执行汇编指令，读写寄存器
    4. intel cpu 所有系列的CPU都是统一的使用用rdmsr指令读取特定寄存器的值，然后用TjunctionMax 减去这个值就是当前cpu的温度
    5. amd cpu，这个cpu分为10，16，17这三个系列，每个系列的对应的温度获取方式不一样

     CPU温度获取的具体实现方式

    1. intel的DST的值就存放在2个寄存器里面：0x019C、0x1B1，读取出来后当前温度 = TJMax-dst。实现代码如下： 
      void IntelCPU::GetTemperature(void)
{
        DWORD eax = 0, edx = 0, ebx = 0;
        DWORD dwMax = 100;
        float fValue = 0.0;

    if (!m_bInit)
    {
        GetCPUFamily();
        GetCPUCoreCount();
        m_bInit = true;
    }

        if(Rdmsr(IA32_TEMPERATURE_TARGET, &eax, &edx))
        {
                dwMax = (eax >> 16) & 0xff;
        }

        eax = 0;
        edx = 0;

        switch(m_CPUFamily)
        {
        case 0x06:
                switch(m_CPUModel)
                {
                case 0x0F:
                        switch(m_CPUStepping)
                        {
                        case 0x06:
                                switch(m_CPUCore)
                                {
                                case 2:
                                        dwMax = 80 + 10;
                                        break;
                                case 4:
                                        dwMax = 90 + 10;
                                        break;
                                default:
                                        dwMax = 85 + 10;
                                        break;
                                }

                                dwMax = 80 + 10;
                                break;
                        case 0x0B:
                                dwMax = 90 + 10;
                                break;
                        case 0x0D:
                                dwMax = 85 + 10;
                                break;
                        default:
                                dwMax = 85 + 10;
                                break;
                        }

                        break;
                case 0x17:
                        dwMax = 100;
                case 0x1C:
                        switch(m_CPUStepping)
                        {
                        case 0x02:
                                dwMax = 90;
                                break;
                        case 0x0A:
                                dwMax = 100;
                                break;
                        default:
                                dwMax = 90;
                                break;
                        }
                        break;
                case 0x1A:
                case 0x1E:
                case 0x25:
                case 0x2c:
                        dwMax = 100;
                }
        }

        if(WinRing0::RdmsrEx(IA32_THERM_STATUS_MSR, &eax, &ebx, (1L << 0)))
        {
                if((eax & 0x80000000) != 0)
                {
                        float deltaT = (float)((eax & 0x007F0000) >> 16);
                        m_Temperature = (float)dwMax - deltaT;
                }
        }
        else if(WinRing0::RdmsrEx(IA32_PACKAGE_THERM_STATUS, &eax, &ebx, (1L << 0)))
        {
                if((eax & 0x80000000) != 0)
                {
                        float deltaT = (float)((eax & 0x007F0000) >> 16);
                        m_Temperature = (float)dwMax - deltaT;
                }
        }
}

    2. amd10系列温度获取，温度存储的寄存器有多个：0x1203、0x1303、0x1703、0x1603，分别进行读取

      void AMD10CPU::GetTemperature(void)
{
    DWORD pciAddress = 0;
    int   nFamily = 10;
    
    pciAddress = CCPUBase::GetPciAddress(MISCELLANEOUS_CONTROL_FUNCTION, PCI_AMD_10H_MISCELLANEOUS_DEVICE_ID);
    
        if(pciAddress == 0)
        {
            pciAddress = CCPUBase::GetPciAddress(MISCELLANEOUS_CONTROL_FUNCTION, PCI_AMD_11H_MISCELLANEOUS_DEVICE_ID);
            nFamily = 11;
        }
        
        if(pciAddress == 0)
        {
                pciAddress = CCPUBase::GetPciAddress(MISCELLANEOUS_CONTROL_FUNCTION, FAMILY_12H_14H_MISCELLANEOUS_CONTROL_DEVICE_ID);
                nFamily = 12;
        }
        
        if(pciAddress == 0)
        {
                pciAddress = CCPUBase::GetPciAddress(MISCELLANEOUS_CONTROL_FUNCTION, FAMILY_15H_MISCELLANEOUS_CONTROL_DEVICE_ID);
                nFamily = 15;
        }
        
        if(pciAddress != 0)
        {
                DWORD value;

                if(WinRing0::ReadPciConfigDwordEx(pciAddress, REPORTED_TEMPERATURE_CONTROL_REGISTER, &value))
                {
                    if(nFamily == 15 && (value & 0x30000) == 0x30000)
                    {
                        m_Temperature = ((value >> 21) & 0x7FC) / 8.0f - 49;
                    }
                    else
                    {
                        m_Temperature = ((value >> 21) & 0x7FF) / 8.0f;
                    }
                }
        }
}

    3. amd16系列温度获取，需要先读取到DST的地址再来读取dst值

      void AMD0FCPU::GetTemperature(void)
{
        DWORD value;

        pciAddress = WinRing0::FindPciDeviceById(PCI_AMD_VENDOR_ID, PCI_AMD_0FH_MISCELLANEOUS_DEVICE_ID, 0);

        if(pciAddress != 0xFFFFFFFF)
        {
                if(WinRing0::WritePciConfigDwordEx(pciAddress, THERMTRIP_STATUS_REGISTER, THERM_SENSE_CORE_SEL_CPU0))
                {
                        if(WinRing0::ReadPciConfigDwordEx(pciAddress, THERMTRIP_STATUS_REGISTER, &value))
                        {
                                m_Temperature = (float)((value >> 16) & 0xFF);
                        }
                }
        }
}

    4. amd17系列温度获取：

      void AMD17CPU::GetTemperature(void)
{
    WinRing0Ins.WaitIsaBusMutex();

    if (!WinRing0::WritePciConfigDwordEx(0, WRITE_TEMPERATURE_CONTROL_REGISTER, FAMILY_17H_M01H_THM_TCON_TEMP))
    {
        m_Temperature = 0;
        WinRing0Ins.ReleaseIsaBusMutex();
        return;
    }

    DWORD value = 0;
    if (WinRing0::ReadPciConfigDwordEx(0, READ_TEMPERATURE_CONTROL_REGISTER, &value))
    {
        m_Temperature = ((value >> 21) & 0x7FF) / 8.0f;

        if ((value & FAMILY_17H_M01H_THM_TCON_TEMP_RANGE_SEL) != 0)
            m_Temperature -= 49;
    }

    m_Temperature -= m_tctlOffset;

    WinRing0Ins.ReleaseIsaBusMutex();
}

      最后本人写了一个demo来获取硬件温度，https://download.csdn/download/dm569263708/87360682

     

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