以编程方式获取关于 Linux 的准确 CPU 缓存层次结构信息

Question

我正在尝试获取 Linux 上当前 CPU 的数据缓存层次结构的准确描述：不仅仅是单个 L1/L2/L3 的大小（可能还有 L4）数据缓存，以及它们在核心之间拆分或共享的方式。

例如，在我的 CPU (AMD Ryzen Threadripper 3970X) 上，每个核心都有自己的 32 KB 一级数据缓存和 512 KB 二级缓存，但是三级缓存在一个内核之间共享核心复合体 (CCX)。换句话说，有 8 个不同的 L3 缓存，每个 16 MB。

CPU-Z 在 Windows 上的屏幕截图的 "Cache" 部分基本上是我想要找出的内容：

我使用 GetLogicalProcessorInformation() 在 Windows 上获取这些信息没问题。

但是，在 Linux 上，sysconf() 似乎只提供了 L1 和 L2 数据缓存的每核心缓存大小（_SC_LEVEL1_DCACHE_SIZE 和 _SC_LEVEL2_DCACHE_SIZE )，或总的 L3 缓存大小 (_SC_LEVEL3_CACHE_SIZE)。

编辑：lstopo 在 VMWare 下的输出 。虚拟机有 8 个核心。 L1 和 L2 缓存信息很好，但 L3 缓存大小似乎不正确：

Answer 1

可以通过在 /sys (sysfs) 中打开文件以编程方式找到缓存层次结构的全貌。

每个 "thread" 或 "logical processor" 由 /sys/devices/system/cpu/ 中的子目录表示。在该目录中，您将找到一个缓存目录。例如，第一个逻辑处理器的缓存信息可以在这里找到：

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

与该逻辑处理器关联的每个缓存实体都由一个 index[0-9]* 目录表示。指数后的数字不代表等级。同一个缓存实体可能在不同的逻辑处理器下被多次列出。在这些目录中，您可以找到缓存实体的所有属性（级别、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

可以找到完整的文档 here。

最重要的是，要获得所需的输出，您需要检查 shared_cpu_list:

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

这将向您显示哪些逻辑处理器共享此缓存实体。通过检查所有实体 (/sys/devices/system/cpu/cpu*/cache/index*/) 并使用 shared_cpu_list 消除重复项，您可以以编程方式访问所需的所有数据。

请注意，您的管理程序不需要传递准确的信息。这只会向您显示来宾内核看到的缓存层次结构。

以编程方式获取关于 Linux 的准确 CPU 缓存层次结构信息

Programmatically get accurate CPU cache hierarchy information on Linux

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