以編程方式獲取 Linux 上的准確 CPU 緩存層次結構信息

Question

我試圖准確描述 Linux 上當前 CPU 的數據緩存層次結構：不僅是單個 L1/L2/L3（可能還有 L4）數據緩存的大小，還有它們被拆分或共享的方式核心。

例如，在我的 CPU (AMD Ryzen Threadripper 3970X) 上，每個核心都有自己的 32 KB 一級數據緩存和 512 KB 二級緩存，但是 L3 緩存在核心復合體 (CCX) 內的核心之間共享。 換句話說，有 8 個不同的 L3 高速緩存，每個 16 MB。

Windows 上的 CPU-Z 屏幕截圖的“緩存”部分基本上是我想要找出的內容：

使用GetLogicalProcessorInformation()獲取有關 Windows 的這些信息沒有問題。

但是，在 Linux 上，似乎sysconf()只給了我 L1 和 L2 數據緩存的每核緩存大小（ _SC_LEVEL1_DCACHE_SIZE和_SC_LEVEL2_DCACHE_SIZE ），或總 L3 緩存大小（ _SC_LEVEL3_CACHE_SIZE ）。

編輯：lstopo在 VMWare 下的 output 。 虛擬機有 8 個核心。 L1 和 L2 緩存信息很好，但 L3 緩存大小似乎不正確：

Answer 1

可以通過在/sys (sysfs) 中打開文件以編程方式找到緩存層次結構的完整圖片。

每個“線程”或“邏輯處理器”都由/sys/devices/system/cpu/中的一個子目錄表示。 在該目錄中，您將找到一個緩存目錄。 例如，第一個邏輯處理器的緩存信息可以在這里找到：

$ ls /sys/devices/system/cpu/cpu0/cache/
index0
index1
index2
index3
power
uevent

與該邏輯處理器關聯的每個緩存實體由index[0-9]*目錄表示。 索引后的數字不代表級別。 相同的緩存實體可能在不同的邏輯處理器下多次列出。 在這些目錄中，您可以找到緩存實體的所有屬性（級別、集合、行大小等）。

$ ls /sys/devices/system/cpu/cpu0/cache/index0
coherency_line_size
level
number_of_sets
physical_line_partition
power
shared_cpu_list
shared_cpu_map
size
type
uevent
ways_of_associativity

完整的文檔可以在這里找到。

最重要的是，要獲得您想要的 output，您需要檢查shared_cpu_list ：

$ cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cache/index0/shared_cpu_list
0,28

這將向您展示哪些邏輯處理器共享此緩存實體。 通過檢查所有實體（ /sys/devices/system/cpu/cpu*/cache/index*/ ）並使用shared_cpu_list消除重復項，您可以以編程方式訪問您需要的所有數據。

請注意，您的管理程序不需要傳遞准確的信息。 這只會向您顯示緩存層次結構，因為來賓 kernel 看到它。