src/cpu.c

   1 /**
   2  * collectd - src/cpu.c
   3  * Copyright (C) 2005-2014  Florian octo Forster
   4  * Copyright (C) 2008       Oleg King
   5  * Copyright (C) 2009       Simon Kuhnle
   6  * Copyright (C) 2009       Manuel Sanmartin
   7  * Copyright (C) 2013-2014  Pierre-Yves Ritschard
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  10  * under the terms of the GNU General Public License as published by the
  11  * Free Software Foundation; only version 2 of the License is applicable.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  14  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  19  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  20  * 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301 USA
  21  *
  22  * Authors:
  23  *   Florian octo Forster <octo at collectd.org>
  24  *   Oleg King <king2 at kaluga.ru>
  25  *   Simon Kuhnle <simon at blarzwurst.de>
  26  *   Manuel Sanmartin
  27  *   Pierre-Yves Ritschard <pyr at spootnik.org>
  28  **/
  29
  30 #include "collectd.h"
  31
  32 #include "common.h"
  33 #include "plugin.h"
  34
  35 #ifdef HAVE_MACH_KERN_RETURN_H
  36 #include <mach/kern_return.h>
  37 #endif
  38 #ifdef HAVE_MACH_MACH_INIT_H
  39 #include <mach/mach_init.h>
  40 #endif
  41 #ifdef HAVE_MACH_HOST_PRIV_H
  42 #include <mach/host_priv.h>
  43 #endif
  44 #if HAVE_MACH_MACH_ERROR_H
  45 #include <mach/mach_error.h>
  46 #endif
  47 #ifdef HAVE_MACH_PROCESSOR_INFO_H
  48 #include <mach/processor_info.h>
  49 #endif
  50 #ifdef HAVE_MACH_PROCESSOR_H
  51 #include <mach/processor.h>
  52 #endif
  53 #ifdef HAVE_MACH_VM_MAP_H
  54 #include <mach/vm_map.h>
  55 #endif
  56
  57 #ifdef HAVE_LIBKSTAT
  58 #include <sys/sysinfo.h>
  59 #endif /* HAVE_LIBKSTAT */
  60
  61 #if (defined(HAVE_SYSCTL) && HAVE_SYSCTL) ||                                   \
  62     (defined(HAVE_SYSCTLBYNAME) && HAVE_SYSCTLBYNAME)
  63 #ifdef HAVE_SYS_SYSCTL_H
  64 #include <sys/sysctl.h>
  65 #endif
  66
  67 #ifdef HAVE_SYS_DKSTAT_H
  68 #include <sys/dkstat.h>
  69 #endif
  70
  71 #if !defined(CP_USER) || !defined(CP_NICE) || !defined(CP_SYS) ||              \
  72     !defined(CP_INTR) || !defined(CP_IDLE) || !defined(CPUSTATES)
  73 #define CP_USER 0
  74 #define CP_NICE 1
  75 #define CP_SYS 2
  76 #define CP_INTR 3
  77 #define CP_IDLE 4
  78 #define CPUSTATES 5
  79 #endif
  80 #endif /* HAVE_SYSCTL || HAVE_SYSCTLBYNAME */
  81
  82 #if HAVE_SYSCTL
  83 #if defined(CTL_HW) && defined(HW_NCPU) && defined(CTL_KERN) &&                \
  84     defined(KERN_CPTIME) && defined(CPUSTATES)
  85 #define CAN_USE_SYSCTL 1
  86 #else
  87 #define CAN_USE_SYSCTL 0
  88 #endif
  89 #else
  90 #define CAN_USE_SYSCTL 0
  91 #endif
  92
  93 #define COLLECTD_CPU_STATE_USER 0
  94 #define COLLECTD_CPU_STATE_SYSTEM 1
  95 #define COLLECTD_CPU_STATE_WAIT 2
  96 #define COLLECTD_CPU_STATE_NICE 3
  97 #define COLLECTD_CPU_STATE_SWAP 4
  98 #define COLLECTD_CPU_STATE_INTERRUPT 5
  99 #define COLLECTD_CPU_STATE_SOFTIRQ 6
 100 #define COLLECTD_CPU_STATE_STEAL 7
 101 #define COLLECTD_CPU_STATE_GUEST 8
 102 #define COLLECTD_CPU_STATE_GUEST_NICE 9
 103 #define COLLECTD_CPU_STATE_IDLE 10
 104 #define COLLECTD_CPU_STATE_ACTIVE 11 /* sum of (!idle) */
 105 #define COLLECTD_CPU_STATE_MAX 12    /* #states */
 106
 107 #if HAVE_STATGRAB_H
 108 #include <statgrab.h>
 109 #endif
 110
 111 #ifdef HAVE_PERFSTAT
 112 #include <libperfstat.h>
 113 #include <sys/protosw.h>
 114 #endif /* HAVE_PERFSTAT */
 115
 116 #if !PROCESSOR_CPU_LOAD_INFO && !KERNEL_LINUX && !HAVE_LIBKSTAT &&             \
 117     !CAN_USE_SYSCTL && !HAVE_SYSCTLBYNAME && !HAVE_LIBSTATGRAB &&              \
 118     !HAVE_PERFSTAT
 119 #error "No applicable input method."
 120 #endif
 121
 122 static const char *cpu_state_names[] = {
 123     "user",    "system", "wait",  "nice",       "swap", "interrupt",
 124     "softirq", "steal",  "guest", "guest_nice", "idle", "active"};
 125
 126 #ifdef PROCESSOR_CPU_LOAD_INFO
 127 static mach_port_t port_host;
 128 static processor_port_array_t cpu_list;
 129 static mach_msg_type_number_t cpu_list_len;
 130 /* #endif PROCESSOR_CPU_LOAD_INFO */
 131
 132 #elif defined(KERNEL_LINUX)
 133 /* no variables needed */
 134 /* #endif KERNEL_LINUX */
 135
 136 #elif defined(HAVE_LIBKSTAT)
 137 #if HAVE_KSTAT_H
 138 #include <kstat.h>
 139 #endif
 140 /* colleague tells me that Sun doesn't sell systems with more than 100 or so
 141  * CPUs.. */
 142 #define MAX_NUMCPU 256
 143 extern kstat_ctl_t *kc;
 144 static kstat_t *ksp[MAX_NUMCPU];
 145 static int numcpu;
 146 /* #endif HAVE_LIBKSTAT */
 147
 148 #elif CAN_USE_SYSCTL
 149 static int numcpu;
 150 /* #endif CAN_USE_SYSCTL */
 151
 152 #elif defined(HAVE_SYSCTLBYNAME)
 153 static int numcpu;
 154 #ifdef HAVE_SYSCTL_KERN_CP_TIMES
 155 static int maxcpu;
 156 #endif /* HAVE_SYSCTL_KERN_CP_TIMES */
 157 /* #endif HAVE_SYSCTLBYNAME */
 158
 159 #elif defined(HAVE_LIBSTATGRAB)
 160 /* no variables needed */
 161 /* #endif  HAVE_LIBSTATGRAB */
 162
 163 #elif defined(HAVE_PERFSTAT)
 164 #define TOTAL_IDLE 0
 165 #define TOTAL_USER 1
 166 #define TOTAL_SYS 2
 167 #define TOTAL_WAIT 3
 168 #define TOTAL_STAT_NUM 4
 169 static value_to_rate_state_t total_conv[TOTAL_STAT_NUM];
 170 static perfstat_cpu_t *perfcpu;
 171 static int numcpu;
 172 static int pnumcpu;
 173 #endif /* HAVE_PERFSTAT */
 174
 175 #define RATE_ADD(sum, val)                                                     \
 176   do {                                                                         \
 177     if (isnan(sum))                                                            \
 178       (sum) = (val);                                                           \
 179     else if (!isnan(val))                                                      \
 180       (sum) += (val);                                                          \
 181   } while (0)
 182
 183 struct cpu_state_s {
 184   value_to_rate_state_t conv;
 185   gauge_t rate;
 186   _Bool has_value;
 187 };
 188 typedef struct cpu_state_s cpu_state_t;
 189
 190 static cpu_state_t *cpu_states = NULL;
 191 static size_t cpu_states_num = 0; /* #cpu_states allocated */
 192
 193 /* Highest CPU number in the current iteration. Used by the dispatch logic to
 194  * determine how many CPUs there were. Reset to 0 by cpu_reset(). */
 195 static size_t global_cpu_num = 0;
 196
 197 static _Bool report_by_cpu = 1;
 198 static _Bool report_by_state = 1;
 199 static _Bool report_percent = 0;
 200 static _Bool report_num_cpu = 0;
 201 static _Bool report_guest = 0;
 202 static _Bool subtract_guest = 1;
 203
 204 static const char *config_keys[] = {"ReportByCpu",      "ReportByState",
 205                                     "ReportNumCpu",     "ValuesPercentage",
 206                                     "ReportGuestState", "SubtractGuestState"};
 207 static int config_keys_num = STATIC_ARRAY_SIZE(config_keys);
 208
 209 static int cpu_config(char const *key, char const *value) /* {{{ */
 210 {
 211   if (strcasecmp(key, "ReportByCpu") == 0)
 212     report_by_cpu = IS_TRUE(value) ? 1 : 0;
 213   else if (strcasecmp(key, "ValuesPercentage") == 0)
 214     report_percent = IS_TRUE(value) ? 1 : 0;
 215   else if (strcasecmp(key, "ReportByState") == 0)
 216     report_by_state = IS_TRUE(value) ? 1 : 0;
 217   else if (strcasecmp(key, "ReportNumCpu") == 0)
 218     report_num_cpu = IS_TRUE(value) ? 1 : 0;
 219   else if (strcasecmp(key, "ReportGuestState") == 0)
 220     report_guest = IS_TRUE(value) ? 1 : 0;
 221   else if (strcasecmp(key, "SubtractGuestState") == 0)
 222     subtract_guest = IS_TRUE(value) ? 1 : 0;
 223   else
 224     return -1;
 225
 226   return 0;
 227 } /* }}} int cpu_config */
 228
 229 static int init(void) {
 230 #if PROCESSOR_CPU_LOAD_INFO
 231   kern_return_t status;
 232
 233   port_host = mach_host_self();
 234
 235   status = host_processors(port_host, &cpu_list, &cpu_list_len);
 236   if (status == KERN_INVALID_ARGUMENT) {
 237     ERROR("cpu plugin: Don't have a privileged host control port. "
 238           "The most common cause for this problem is "
 239           "that collectd is running without root "
 240           "privileges, which are required to read CPU "
 241           "load information. "
 242           "<https://collectd.org/bugs/22>");
 243     cpu_list_len = 0;
 244     return -1;
 245   }
 246   if (status != KERN_SUCCESS) {
 247     ERROR("cpu plugin: host_processors() failed with status %d.", (int)status);
 248     cpu_list_len = 0;
 249     return -1;
 250   }
 251
 252   INFO("cpu plugin: Found %i processor%s.", (int)cpu_list_len,
 253        cpu_list_len == 1 ? "" : "s");
 254 /* #endif PROCESSOR_CPU_LOAD_INFO */
 255
 256 #elif defined(HAVE_LIBKSTAT)
 257   kstat_t *ksp_chain;
 258
 259   numcpu = 0;
 260
 261   if (kc == NULL)
 262     return -1;
 263
 264   /* Solaris doesn't count linear.. *sigh* */
 265   for (numcpu = 0, ksp_chain = kc->kc_chain;
 266        (numcpu < MAX_NUMCPU) && (ksp_chain != NULL);
 267        ksp_chain = ksp_chain->ks_next)
 268     if (strncmp(ksp_chain->ks_module, "cpu_stat", 8) == 0)
 269       ksp[numcpu++] = ksp_chain;
 270 /* #endif HAVE_LIBKSTAT */
 271
 272 #elif CAN_USE_SYSCTL
 273   size_t numcpu_size;
 274   int mib[2] = {CTL_HW, HW_NCPU};
 275   int status;
 276
 277   numcpu = 0;
 278   numcpu_size = sizeof(numcpu);
 279
 280   status = sysctl(mib, STATIC_ARRAY_SIZE(mib), &numcpu, &numcpu_size, NULL, 0);
 281   if (status == -1) {
 282     WARNING("cpu plugin: sysctl: %s", STRERRNO);
 283     return -1;
 284   }
 285 /* #endif CAN_USE_SYSCTL */
 286
 287 #elif defined(HAVE_SYSCTLBYNAME)
 288   size_t numcpu_size;
 289
 290   numcpu_size = sizeof(numcpu);
 291
 292   if (sysctlbyname("hw.ncpu", &numcpu, &numcpu_size, NULL, 0) < 0) {
 293     WARNING("cpu plugin: sysctlbyname(hw.ncpu): %s", STRERRNO);
 294     return -1;
 295   }
 296
 297 #ifdef HAVE_SYSCTL_KERN_CP_TIMES
 298   numcpu_size = sizeof(maxcpu);
 299
 300   if (sysctlbyname("kern.smp.maxcpus", &maxcpu, &numcpu_size, NULL, 0) < 0) {
 301     WARNING("cpu plugin: sysctlbyname(kern.smp.maxcpus): %s", STRERRNO);
 302     return -1;
 303   }
 304 #else
 305   if (numcpu != 1)
 306     NOTICE("cpu: Only one processor supported when using `sysctlbyname' (found "
 307            "%i)",
 308            numcpu);
 309 #endif
 310 /* #endif HAVE_SYSCTLBYNAME */
 311
 312 #elif defined(HAVE_LIBSTATGRAB)
 313 /* nothing to initialize */
 314 /* #endif HAVE_LIBSTATGRAB */
 315
 316 #elif defined(HAVE_PERFSTAT)
 317 /* nothing to initialize */
 318 #endif /* HAVE_PERFSTAT */
 319
 320   return 0;
 321 } /* int init */
 322
 323 static void submit_value(int cpu_num, int cpu_state, const char *type,
 324                          value_t value) {
 325   value_list_t vl = VALUE_LIST_INIT;
 326
 327   vl.values = &value;
 328   vl.values_len = 1;
 329
 330   sstrncpy(vl.plugin, "cpu", sizeof(vl.plugin));
 331   sstrncpy(vl.type, type, sizeof(vl.type));
 332   sstrncpy(vl.type_instance, cpu_state_names[cpu_state],
 333            sizeof(vl.type_instance));
 334
 335   if (cpu_num >= 0) {
 336     snprintf(vl.plugin_instance, sizeof(vl.plugin_instance), "%i", cpu_num);
 337   }
 338   plugin_dispatch_values(&vl);
 339 }
 340
 341 static void submit_percent(int cpu_num, int cpu_state, gauge_t value) {
 342   /* This function is called for all known CPU states, but each read
 343    * method will only report a subset. The remaining states are left as
 344    * NAN and we ignore them here. */
 345   if (isnan(value))
 346     return;
 347
 348   submit_value(cpu_num, cpu_state, "percent", (value_t){.gauge = value});
 349 }
 350
 351 static void submit_derive(int cpu_num, int cpu_state, derive_t value) {
 352   submit_value(cpu_num, cpu_state, "cpu", (value_t){.derive = value});
 353 }
 354
 355 /* Takes the zero-index number of a CPU and makes sure that the module-global
 356  * cpu_states buffer is large enough. Returne ENOMEM on erorr. */
 357 static int cpu_states_alloc(size_t cpu_num) /* {{{ */
 358 {
 359   cpu_state_t *tmp;
 360   size_t sz;
 361
 362   sz = (((size_t)cpu_num) + 1) * COLLECTD_CPU_STATE_MAX;
 363   assert(sz > 0);
 364
 365   /* We already have enough space. */
 366   if (cpu_states_num >= sz)
 367     return 0;
 368
 369   tmp = realloc(cpu_states, sz * sizeof(*cpu_states));
 370   if (tmp == NULL) {
 371     ERROR("cpu plugin: realloc failed.");
 372     return ENOMEM;
 373   }
 374   cpu_states = tmp;
 375   tmp = cpu_states + cpu_states_num;
 376
 377   memset(tmp, 0, (sz - cpu_states_num) * sizeof(*cpu_states));
 378   cpu_states_num = sz;
 379   return 0;
 380 } /* }}} cpu_states_alloc */
 381
 382 static cpu_state_t *get_cpu_state(size_t cpu_num, size_t state) /* {{{ */
 383 {
 384   size_t index = ((cpu_num * COLLECTD_CPU_STATE_MAX) + state);
 385
 386   if (index >= cpu_states_num)
 387     return NULL;
 388
 389   return &cpu_states[index];
 390 } /* }}} cpu_state_t *get_cpu_state */
 391
 392 #if defined(HAVE_PERFSTAT) /* {{{ */
 393 /* populate global aggregate cpu rate */
 394 static int total_rate(gauge_t *sum_by_state, size_t state, derive_t d,
 395                       value_to_rate_state_t *conv, cdtime_t now) {
 396   gauge_t rate = NAN;
 397   int status =
 398       value_to_rate(&rate, (value_t){.derive = d}, DS_TYPE_DERIVE, now, conv);
 399   if (status != 0)
 400     return status;
 401
 402   sum_by_state[state] = rate;
 403
 404   if (state != COLLECTD_CPU_STATE_IDLE)
 405     RATE_ADD(sum_by_state[COLLECTD_CPU_STATE_ACTIVE], sum_by_state[state]);
 406   return 0;
 407 }
 408 #endif /* }}} HAVE_PERFSTAT */
 409
 410 /* Populates the per-CPU COLLECTD_CPU_STATE_ACTIVE rate and the global
 411  * rate_by_state
 412  * array. */
 413 static void aggregate(gauge_t *sum_by_state) /* {{{ */
 414 {
 415   for (size_t state = 0; state < COLLECTD_CPU_STATE_MAX; state++)
 416     sum_by_state[state] = NAN;
 417
 418   for (size_t cpu_num = 0; cpu_num < global_cpu_num; cpu_num++) {
 419     cpu_state_t *this_cpu_states = get_cpu_state(cpu_num, 0);
 420
 421     this_cpu_states[COLLECTD_CPU_STATE_ACTIVE].rate = NAN;
 422
 423     for (size_t state = 0; state < COLLECTD_CPU_STATE_ACTIVE; state++) {
 424       if (!this_cpu_states[state].has_value)
 425         continue;
 426
 427       RATE_ADD(sum_by_state[state], this_cpu_states[state].rate);
 428       if (state != COLLECTD_CPU_STATE_IDLE)
 429         RATE_ADD(this_cpu_states[COLLECTD_CPU_STATE_ACTIVE].rate,
 430                  this_cpu_states[state].rate);
 431     }
 432
 433     if (!isnan(this_cpu_states[COLLECTD_CPU_STATE_ACTIVE].rate))
 434       this_cpu_states[COLLECTD_CPU_STATE_ACTIVE].has_value = 1;
 435
 436     RATE_ADD(sum_by_state[COLLECTD_CPU_STATE_ACTIVE],
 437              this_cpu_states[COLLECTD_CPU_STATE_ACTIVE].rate);
 438   }
 439
 440 #if defined(HAVE_PERFSTAT) /* {{{ */
 441   cdtime_t now = cdtime();
 442   perfstat_cpu_total_t cputotal = {0};
 443
 444   if (!perfstat_cpu_total(NULL, &cputotal, sizeof(cputotal), 1)) {
 445     WARNING("cpu plugin: perfstat_cpu_total: %s", STRERRNO);
 446     return;
 447   }
 448
 449   /* Reset COLLECTD_CPU_STATE_ACTIVE */
 450   sum_by_state[COLLECTD_CPU_STATE_ACTIVE] = NAN;
 451
 452   /* Physical Processor Utilization */
 453   total_rate(sum_by_state, COLLECTD_CPU_STATE_IDLE, (derive_t)cputotal.pidle,
 454              &total_conv[TOTAL_IDLE], now);
 455   total_rate(sum_by_state, COLLECTD_CPU_STATE_USER, (derive_t)cputotal.puser,
 456              &total_conv[TOTAL_USER], now);
 457   total_rate(sum_by_state, COLLECTD_CPU_STATE_SYSTEM, (derive_t)cputotal.psys,
 458              &total_conv[TOTAL_SYS], now);
 459   total_rate(sum_by_state, COLLECTD_CPU_STATE_WAIT, (derive_t)cputotal.pwait,
 460              &total_conv[TOTAL_WAIT], now);
 461 #endif /* }}} HAVE_PERFSTAT */
 462 } /* }}} void aggregate */
 463
 464 /* Commits (dispatches) the values for one CPU or the global aggregation.
 465  * cpu_num is the index of the CPU to be committed or -1 in case of the global
 466  * aggregation. rates is a pointer to COLLECTD_CPU_STATE_MAX gauge_t values
 467  * holding the
 468  * current rate; each rate may be NAN. Calculates the percentage of each state
 469  * and dispatches the metric. */
 470 static void cpu_commit_one(int cpu_num, /* {{{ */
 471                            gauge_t rates[static COLLECTD_CPU_STATE_MAX]) {
 472   gauge_t sum;
 473
 474   sum = rates[COLLECTD_CPU_STATE_ACTIVE];
 475   RATE_ADD(sum, rates[COLLECTD_CPU_STATE_IDLE]);
 476
 477   if (!report_by_state) {
 478     gauge_t percent = 100.0 * rates[COLLECTD_CPU_STATE_ACTIVE] / sum;
 479     submit_percent(cpu_num, COLLECTD_CPU_STATE_ACTIVE, percent);
 480     return;
 481   }
 482
 483   for (size_t state = 0; state < COLLECTD_CPU_STATE_ACTIVE; state++) {
 484     gauge_t percent = 100.0 * rates[state] / sum;
 485     submit_percent(cpu_num, state, percent);
 486   }
 487 } /* }}} void cpu_commit_one */
 488
 489 /* Commits the number of cores */
 490 static void cpu_commit_num_cpu(gauge_t value) /* {{{ */
 491 {
 492   value_list_t vl = VALUE_LIST_INIT;
 493
 494   vl.values = &(value_t){.gauge = value};
 495   vl.values_len = 1;
 496
 497   sstrncpy(vl.plugin, "cpu", sizeof(vl.plugin));
 498   sstrncpy(vl.type, "count", sizeof(vl.type));
 499
 500   plugin_dispatch_values(&vl);
 501 } /* }}} void cpu_commit_num_cpu */
 502
 503 /* Resets the internal aggregation. This is called by the read callback after
 504  * each iteration / after each call to cpu_commit(). */
 505 static void cpu_reset(void) /* {{{ */
 506 {
 507   for (size_t i = 0; i < cpu_states_num; i++)
 508     cpu_states[i].has_value = 0;
 509
 510   global_cpu_num = 0;
 511 } /* }}} void cpu_reset */
 512
 513 /* Legacy behavior: Dispatches the raw derive values without any aggregation. */
 514 static void cpu_commit_without_aggregation(void) /* {{{ */
 515 {
 516   for (int state = 0; state < COLLECTD_CPU_STATE_ACTIVE; state++) {
 517     for (size_t cpu_num = 0; cpu_num < global_cpu_num; cpu_num++) {
 518       cpu_state_t *s = get_cpu_state(cpu_num, state);
 519
 520       if (!s->has_value)
 521         continue;
 522
 523       submit_derive((int)cpu_num, (int)state, s->conv.last_value.derive);
 524     }
 525   }
 526 } /* }}} void cpu_commit_without_aggregation */
 527
 528 /* Aggregates the internal state and dispatches the metrics. */
 529 static void cpu_commit(void) /* {{{ */
 530 {
 531   gauge_t global_rates[COLLECTD_CPU_STATE_MAX] = {
 532       NAN, NAN, NAN, NAN, NAN, NAN, NAN, NAN, NAN, NAN, NAN, NAN /* Batman! */
 533   };
 534
 535   if (report_num_cpu)
 536     cpu_commit_num_cpu((gauge_t)global_cpu_num);
 537
 538   if (report_by_state && report_by_cpu && !report_percent) {
 539     cpu_commit_without_aggregation();
 540     return;
 541   }
 542
 543   aggregate(global_rates);
 544
 545   if (!report_by_cpu) {
 546     cpu_commit_one(-1, global_rates);
 547     return;
 548   }
 549
 550   for (size_t cpu_num = 0; cpu_num < global_cpu_num; cpu_num++) {
 551     cpu_state_t *this_cpu_states = get_cpu_state(cpu_num, 0);
 552     gauge_t local_rates[COLLECTD_CPU_STATE_MAX] = {
 553         NAN, NAN, NAN, NAN, NAN, NAN, NAN, NAN, NAN, NAN, NAN, NAN};
 554
 555     for (size_t state = 0; state < COLLECTD_CPU_STATE_MAX; state++)
 556       if (this_cpu_states[state].has_value)
 557         local_rates[state] = this_cpu_states[state].rate;
 558
 559     cpu_commit_one((int)cpu_num, local_rates);
 560   }
 561 } /* }}} void cpu_commit */
 562
 563 /* Adds a derive value to the internal state. This should be used by each read
 564  * function for each state. At the end of the iteration, the read function
 565  * should call cpu_commit(). */
 566 static int cpu_stage(size_t cpu_num, size_t state, derive_t d,
 567                      cdtime_t now) /* {{{ */
 568 {
 569   int status;
 570   cpu_state_t *s;
 571   gauge_t rate = NAN;
 572   value_t val = {.derive = d};
 573
 574   if (state >= COLLECTD_CPU_STATE_ACTIVE)
 575     return EINVAL;
 576
 577   status = cpu_states_alloc(cpu_num);
 578   if (status != 0)
 579     return status;
 580
 581   if (global_cpu_num <= cpu_num)
 582     global_cpu_num = cpu_num + 1;
 583
 584   s = get_cpu_state(cpu_num, state);
 585
 586   status = value_to_rate(&rate, val, DS_TYPE_DERIVE, now, &s->conv);
 587   if (status != 0)
 588     return status;
 589
 590   s->rate = rate;
 591   s->has_value = 1;
 592   return 0;
 593 } /* }}} int cpu_stage */
 594
 595 static int cpu_read(void) {
 596   cdtime_t now = cdtime();
 597
 598 #if PROCESSOR_CPU_LOAD_INFO /* {{{ */
 599   kern_return_t status;
 600
 601   processor_cpu_load_info_data_t cpu_info;
 602   mach_msg_type_number_t cpu_info_len;
 603
 604   host_t cpu_host;
 605
 606   for (mach_msg_type_number_t cpu = 0; cpu < cpu_list_len; cpu++) {
 607     cpu_host = 0;
 608     cpu_info_len = PROCESSOR_BASIC_INFO_COUNT;
 609
 610     status = processor_info(cpu_list[cpu], PROCESSOR_CPU_LOAD_INFO, &cpu_host,
 611                             (processor_info_t)&cpu_info, &cpu_info_len);
 612     if (status != KERN_SUCCESS) {
 613       ERROR("cpu plugin: processor_info (PROCESSOR_CPU_LOAD_INFO) failed: %s",
 614             mach_error_string(status));
 615       continue;
 616     }
 617
 618     if (cpu_info_len < CPU_STATE_MAX) {
 619       ERROR("cpu plugin: processor_info returned only %i elements..",
 620             cpu_info_len);
 621       continue;
 622     }
 623
 624     cpu_stage(cpu, COLLECTD_CPU_STATE_USER,
 625               (derive_t)cpu_info.cpu_ticks[CPU_STATE_USER], now);
 626     cpu_stage(cpu, COLLECTD_CPU_STATE_NICE,
 627               (derive_t)cpu_info.cpu_ticks[CPU_STATE_NICE], now);
 628     cpu_stage(cpu, COLLECTD_CPU_STATE_SYSTEM,
 629               (derive_t)cpu_info.cpu_ticks[CPU_STATE_SYSTEM], now);
 630     cpu_stage(cpu, COLLECTD_CPU_STATE_IDLE,
 631               (derive_t)cpu_info.cpu_ticks[CPU_STATE_IDLE], now);
 632   }
 633 /* }}} #endif PROCESSOR_CPU_LOAD_INFO */
 634
 635 #elif defined(KERNEL_LINUX) /* {{{ */
 636   int cpu;
 637   FILE *fh;
 638   char buf[1024];
 639
 640   char *fields[11];
 641   int numfields;
 642
 643   if ((fh = fopen("/proc/stat", "r")) == NULL) {
 644     ERROR("cpu plugin: fopen (/proc/stat) failed: %s", STRERRNO);
 645     return -1;
 646   }
 647
 648   while (fgets(buf, 1024, fh) != NULL) {
 649     if (strncmp(buf, "cpu", 3))
 650       continue;
 651     if ((buf[3] < '0') || (buf[3] > '9'))
 652       continue;
 653
 654     numfields = strsplit(buf, fields, STATIC_ARRAY_SIZE(fields));
 655     if (numfields < 5)
 656       continue;
 657
 658     cpu = atoi(fields[0] + 3);
 659
 660     /* Do not stage User and Nice immediately: we may need to alter them later:
 661      */
 662     long long user_value = atoll(fields[1]);
 663     long long nice_value = atoll(fields[2]);
 664     cpu_stage(cpu, COLLECTD_CPU_STATE_SYSTEM, (derive_t)atoll(fields[3]), now);
 665     cpu_stage(cpu, COLLECTD_CPU_STATE_IDLE, (derive_t)atoll(fields[4]), now);
 666
 667     if (numfields >= 8) {
 668       cpu_stage(cpu, COLLECTD_CPU_STATE_WAIT, (derive_t)atoll(fields[5]), now);
 669       cpu_stage(cpu, COLLECTD_CPU_STATE_INTERRUPT, (derive_t)atoll(fields[6]),
 670                 now);
 671       cpu_stage(cpu, COLLECTD_CPU_STATE_SOFTIRQ, (derive_t)atoll(fields[7]),
 672                 now);
 673     }
 674
 675     if (numfields >= 9) { /* Steal (since Linux 2.6.11) */
 676       cpu_stage(cpu, COLLECTD_CPU_STATE_STEAL, (derive_t)atoll(fields[8]), now);
 677     }
 678
 679     if (numfields >= 10) { /* Guest (since Linux 2.6.24) */
 680       if (report_guest) {
 681         long long value = atoll(fields[9]);
 682         cpu_stage(cpu, COLLECTD_CPU_STATE_GUEST, (derive_t)value, now);
 683         /* Guest is included in User; optionally subtract Guest from User: */
 684         if (subtract_guest) {
 685           user_value -= value;
 686           if (user_value < 0)
 687             user_value = 0;
 688         }
 689       }
 690     }
 691
 692     if (numfields >= 11) { /* Guest_nice (since Linux 2.6.33) */
 693       if (report_guest) {
 694         long long value = atoll(fields[10]);
 695         cpu_stage(cpu, COLLECTD_CPU_STATE_GUEST_NICE, (derive_t)value, now);
 696         /* Guest_nice is included in Nice; optionally subtract Guest_nice from
 697            Nice: */
 698         if (subtract_guest) {
 699           nice_value -= value;
 700           if (nice_value < 0)
 701             nice_value = 0;
 702         }
 703       }
 704     }
 705
 706     /* Eventually stage User and Nice: */
 707     cpu_stage(cpu, COLLECTD_CPU_STATE_USER, (derive_t)user_value, now);
 708     cpu_stage(cpu, COLLECTD_CPU_STATE_NICE, (derive_t)nice_value, now);
 709   }
 710   fclose(fh);
 711 /* }}} #endif defined(KERNEL_LINUX) */
 712
 713 #elif defined(HAVE_LIBKSTAT) /* {{{ */
 714   static cpu_stat_t cs;
 715
 716   if (kc == NULL)
 717     return -1;
 718
 719   for (int cpu = 0; cpu < numcpu; cpu++) {
 720     if (kstat_read(kc, ksp[cpu], &cs) == -1)
 721       continue; /* error message? */
 722
 723     cpu_stage(ksp[cpu]->ks_instance, COLLECTD_CPU_STATE_IDLE,
 724               (derive_t)cs.cpu_sysinfo.cpu[CPU_IDLE], now);
 725     cpu_stage(ksp[cpu]->ks_instance, COLLECTD_CPU_STATE_USER,
 726               (derive_t)cs.cpu_sysinfo.cpu[CPU_USER], now);
 727     cpu_stage(ksp[cpu]->ks_instance, COLLECTD_CPU_STATE_SYSTEM,
 728               (derive_t)cs.cpu_sysinfo.cpu[CPU_KERNEL], now);
 729     cpu_stage(ksp[cpu]->ks_instance, COLLECTD_CPU_STATE_WAIT,
 730               (derive_t)cs.cpu_sysinfo.cpu[CPU_WAIT], now);
 731   }
 732 /* }}} #endif defined(HAVE_LIBKSTAT) */
 733
 734 #elif CAN_USE_SYSCTL /* {{{ */
 735   uint64_t cpuinfo[numcpu][CPUSTATES];
 736   size_t cpuinfo_size;
 737   int status;
 738
 739   if (numcpu < 1) {
 740     ERROR("cpu plugin: Could not determine number of "
 741           "installed CPUs using sysctl(3).");
 742     return -1;
 743   }
 744
 745   memset(cpuinfo, 0, sizeof(cpuinfo));
 746
 747 #if defined(KERN_CPTIME2)
 748   if (numcpu > 1) {
 749     for (int i = 0; i < numcpu; i++) {
 750       int mib[] = {CTL_KERN, KERN_CPTIME2, i};
 751
 752       cpuinfo_size = sizeof(cpuinfo[0]);
 753
 754       status = sysctl(mib, STATIC_ARRAY_SIZE(mib), cpuinfo[i], &cpuinfo_size,
 755                       NULL, 0);
 756       if (status == -1) {
 757         ERROR("cpu plugin: sysctl failed: %s.", STRERRNO);
 758         return -1;
 759       }
 760     }
 761   } else
 762 #endif /* defined(KERN_CPTIME2) */
 763   {
 764     int mib[] = {CTL_KERN, KERN_CPTIME};
 765     long cpuinfo_tmp[CPUSTATES];
 766
 767     cpuinfo_size = sizeof(cpuinfo_tmp);
 768
 769     status = sysctl(mib, STATIC_ARRAY_SIZE(mib), &cpuinfo_tmp, &cpuinfo_size,
 770                     NULL, 0);
 771     if (status == -1) {
 772       ERROR("cpu plugin: sysctl failed: %s.", STRERRNO);
 773       return -1;
 774     }
 775
 776     for (int i = 0; i < CPUSTATES; i++) {
 777       cpuinfo[0][i] = cpuinfo_tmp[i];
 778     }
 779   }
 780
 781   for (int i = 0; i < numcpu; i++) {
 782     cpu_stage(i, COLLECTD_CPU_STATE_USER, (derive_t)cpuinfo[i][CP_USER], now);
 783     cpu_stage(i, COLLECTD_CPU_STATE_NICE, (derive_t)cpuinfo[i][CP_NICE], now);
 784     cpu_stage(i, COLLECTD_CPU_STATE_SYSTEM, (derive_t)cpuinfo[i][CP_SYS], now);
 785     cpu_stage(i, COLLECTD_CPU_STATE_IDLE, (derive_t)cpuinfo[i][CP_IDLE], now);
 786     cpu_stage(i, COLLECTD_CPU_STATE_INTERRUPT, (derive_t)cpuinfo[i][CP_INTR],
 787               now);
 788   }
 789 /* }}} #endif CAN_USE_SYSCTL */
 790
 791 #elif defined(HAVE_SYSCTLBYNAME) && defined(HAVE_SYSCTL_KERN_CP_TIMES) /* {{{  \
 792                                                                           */
 793   long cpuinfo[maxcpu][CPUSTATES];
 794   size_t cpuinfo_size;
 795
 796   memset(cpuinfo, 0, sizeof(cpuinfo));
 797
 798   cpuinfo_size = sizeof(cpuinfo);
 799   if (sysctlbyname("kern.cp_times", &cpuinfo, &cpuinfo_size, NULL, 0) < 0) {
 800     ERROR("cpu plugin: sysctlbyname failed: %s.", STRERRNO);
 801     return -1;
 802   }
 803
 804   for (int i = 0; i < numcpu; i++) {
 805     cpu_stage(i, COLLECTD_CPU_STATE_USER, (derive_t)cpuinfo[i][CP_USER], now);
 806     cpu_stage(i, COLLECTD_CPU_STATE_NICE, (derive_t)cpuinfo[i][CP_NICE], now);
 807     cpu_stage(i, COLLECTD_CPU_STATE_SYSTEM, (derive_t)cpuinfo[i][CP_SYS], now);
 808     cpu_stage(i, COLLECTD_CPU_STATE_IDLE, (derive_t)cpuinfo[i][CP_IDLE], now);
 809     cpu_stage(i, COLLECTD_CPU_STATE_INTERRUPT, (derive_t)cpuinfo[i][CP_INTR],
 810               now);
 811   }
 812 /* }}} #endif HAVE_SYSCTL_KERN_CP_TIMES */
 813
 814 #elif defined(HAVE_SYSCTLBYNAME) /* {{{ */
 815   long cpuinfo[CPUSTATES];
 816   size_t cpuinfo_size;
 817
 818   cpuinfo_size = sizeof(cpuinfo);
 819
 820   if (sysctlbyname("kern.cp_time", &cpuinfo, &cpuinfo_size, NULL, 0) < 0) {
 821     ERROR("cpu plugin: sysctlbyname failed: %s.", STRERRNO);
 822     return -1;
 823   }
 824
 825   cpu_stage(0, COLLECTD_CPU_STATE_USER, (derive_t)cpuinfo[CP_USER], now);
 826   cpu_stage(0, COLLECTD_CPU_STATE_NICE, (derive_t)cpuinfo[CP_NICE], now);
 827   cpu_stage(0, COLLECTD_CPU_STATE_SYSTEM, (derive_t)cpuinfo[CP_SYS], now);
 828   cpu_stage(0, COLLECTD_CPU_STATE_IDLE, (derive_t)cpuinfo[CP_IDLE], now);
 829   cpu_stage(0, COLLECTD_CPU_STATE_INTERRUPT, (derive_t)cpuinfo[CP_INTR], now);
 830 /* }}} #endif HAVE_SYSCTLBYNAME */
 831
 832 #elif defined(HAVE_LIBSTATGRAB) /* {{{ */
 833   sg_cpu_stats *cs;
 834   cs = sg_get_cpu_stats();
 835
 836   if (cs == NULL) {
 837     ERROR("cpu plugin: sg_get_cpu_stats failed.");
 838     return -1;
 839   }
 840
 841   cpu_state(0, COLLECTD_CPU_STATE_IDLE, (derive_t)cs->idle);
 842   cpu_state(0, COLLECTD_CPU_STATE_NICE, (derive_t)cs->nice);
 843   cpu_state(0, COLLECTD_CPU_STATE_SWAP, (derive_t)cs->swap);
 844   cpu_state(0, COLLECTD_CPU_STATE_SYSTEM, (derive_t)cs->kernel);
 845   cpu_state(0, COLLECTD_CPU_STATE_USER, (derive_t)cs->user);
 846   cpu_state(0, COLLECTD_CPU_STATE_WAIT, (derive_t)cs->iowait);
 847 /* }}} #endif HAVE_LIBSTATGRAB */
 848
 849 #elif defined(HAVE_PERFSTAT) /* {{{ */
 850   perfstat_id_t id;
 851   int cpus;
 852
 853   numcpu = perfstat_cpu(NULL, NULL, sizeof(perfstat_cpu_t), 0);
 854   if (numcpu == -1) {
 855     WARNING("cpu plugin: perfstat_cpu: %s", STRERRNO);
 856     return -1;
 857   }
 858
 859   if (pnumcpu != numcpu || perfcpu == NULL) {
 860     free(perfcpu);
 861     perfcpu = malloc(numcpu * sizeof(perfstat_cpu_t));
 862   }
 863   pnumcpu = numcpu;
 864
 865   id.name[0] = '\0';
 866   if ((cpus = perfstat_cpu(&id, perfcpu, sizeof(perfstat_cpu_t), numcpu)) < 0) {
 867     WARNING("cpu plugin: perfstat_cpu: %s", STRERRNO);
 868     return -1;
 869   }
 870
 871   for (int i = 0; i < cpus; i++) {
 872     cpu_stage(i, COLLECTD_CPU_STATE_IDLE, (derive_t)perfcpu[i].idle, now);
 873     cpu_stage(i, COLLECTD_CPU_STATE_SYSTEM, (derive_t)perfcpu[i].sys, now);
 874     cpu_stage(i, COLLECTD_CPU_STATE_USER, (derive_t)perfcpu[i].user, now);
 875     cpu_stage(i, COLLECTD_CPU_STATE_WAIT, (derive_t)perfcpu[i].wait, now);
 876   }
 877 #endif                       /* }}} HAVE_PERFSTAT */
 878
 879   cpu_commit();
 880   cpu_reset();
 881   return 0;
 882 }
 883
 884 void module_register(void) {
 885   plugin_register_init("cpu", init);
 886   plugin_register_config("cpu", cpu_config, config_keys, config_keys_num);
 887   plugin_register_read("cpu", cpu_read);
 888 } /* void module_register */