在 Linux 上以编程方式获取准确的 CPU 缓存层次结构信息

我试图获得 Linux 上当前 CPU 的数据缓存层次结构的准确描述：不仅是各个 L1/L2/L3（可能还有 L4）数据缓存的大小，还包括它们在不同系统之间分割或共享的方式核心。

例如，在我的 CPU (AMD Ryzen Threadripper 3970X) 上，每个核心都有自己的 32 KB 的 L1 数据缓存和 512 KB 的 L2 缓存，但 L3 缓存在核心复合体 (CCX) 内的核心之间共享。换句话说，有 8 个不同的 L3 缓存，每个缓存 16 MB。

Windows 上的 CPU-Z 屏幕截图的“缓存”部分基本上就是我想要找出的内容：

我在 Windows 上获取这些信息没有问题GetLogicalProcessorInformation() https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/sysinfoapi/nf-sysinfoapi-getlogicalprocessorinformation.

然而，在Linux上，似乎sysconf()只提供 L1 和 L2 数据缓存的每核心缓存大小（_SC_LEVEL1_DCACHE_SIZE and _SC_LEVEL2_DCACHE_SIZE），或总 L3 缓存大小（_SC_LEVEL3_CACHE_SIZE).

编辑：lstopo 的输出在VMWare下。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：

通过打开以下文件，可以以编程方式找到缓存层次结构的完整图片/sys（系统文件系统）。

每个“线程”或“逻辑处理器”由一个子目录表示/sys/devices/system/cpu/。在该目录中，您将找到一个缓存目录。例如，可以在此处找到第一个逻辑处理器的缓存信息：

$ 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由一个index[0-9]*目录。索引后的数字does not代表水平。相同的高速缓存实体可以在不同的逻辑处理器下多次列出。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 https://www.kernel.org/doc/Documentation/ABI/testing/sysfs-devices-system-cpu.

最重要的是，为了获得您想要的输出，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*/），并使用消除重复项shared_cpu_list，您可以通过编程方式访问所需的所有数据。

请注意，您的虚拟机管理程序不需要传递准确的信息。这只会显示来宾内核看到的缓存层次结构。