我已经执行了以下查询：
free -m
这个命令的输出是：
total used free shared buffers cached
Mem: 2048 2018 29 5 0 595
我想获取 CPU 缓存的大小。是否可以获取缓存的大小以及这里的缓存有什么用？
【问题讨论】：
free输出的最后一列）？
标签： linux linux-kernel centos
如果你想获取 Linux 中 CPU 缓存的大小，最简单的方法是lscpu：
$ lscpu | grep cache
L1d cache: 32K
L1i cache: 32K
L2 cache: 256K
L3 cache: 15360K
如果您想获取每个缓存的详细信息，请查看sysfs 文件系统：
$ SYSNODE=/sys/devices/system/node
$ grep '.*' $SYSNODE/node*/cpu*/cache/index*/* 2>/dev/null |
awk '-F[:/]' '{ printf "%6s %6s %24s %s\n" $6, $7, $9, $10, $11 ; }'
node0 cpu0 index0 level 1
node0 cpu0 index0 number_of_sets 64
node0 cpu0 index0 physical_line_partition 1
node0 cpu0 index0 shared_cpu_list 0,12
node0 cpu0 index0 shared_cpu_map 0000,00001001
node0 cpu0 index0 size 32K
node0 cpu0 index0 type Data
node0 cpu0 index0 ways_of_associativity 8
node0 cpu0 index1 coherency_line_size 64
某些缓存实例会被多次看到（每个硬件线程），但您可以在 shared_cpu_list 字段中查看。
【讨论】：
getconf
getconf -a | grep CACHE
给予：
LEVEL1_ICACHE_SIZE 32768
LEVEL1_ICACHE_ASSOC 8
LEVEL1_ICACHE_LINESIZE 64
LEVEL1_DCACHE_SIZE 32768
LEVEL1_DCACHE_ASSOC 8
LEVEL1_DCACHE_LINESIZE 64
LEVEL2_CACHE_SIZE 262144
LEVEL2_CACHE_ASSOC 8
LEVEL2_CACHE_LINESIZE 64
LEVEL3_CACHE_SIZE 20971520
LEVEL3_CACHE_ASSOC 20
LEVEL3_CACHE_LINESIZE 64
LEVEL4_CACHE_SIZE 0
LEVEL4_CACHE_ASSOC 0
LEVEL4_CACHE_LINESIZE 0
或单层：
getconf LEVEL2_CACHE_SIZE
这个接口很酷的地方在于它只是 POSIX sysconf C 函数的包装器（缓存参数是非 POSIX 扩展），因此它也可以在 C 代码中使用：
long l2 = sysconf(_SC_LEVEL2_CACHE_SIZE);
在Ubuntu 16.04（Xenial Xerus）上测试。
x86 CPUID 指令
CPUIDx86 指令还提供缓存信息，用户态可以直接访问。
glibc 似乎将该方法用于 x86。我还没有通过逐步调试/指令跟踪确认，但是 2.28 sysdeps/x86/cacheinfo.c 的源代码是这样做的：
__cpuid (2, eax, ebx, ecx, edx);
TODO：创建一个最小的 C 示例，现在懒惰了，问：How to receive L1, L2 & L3 cache size using CPUID instruction in x86
ARM 还具有架构定义的机制，可通过缓存大小 ID 寄存器 (CCSIDR) 等寄存器查找缓存大小，请参阅ARMv8 Programmers' Manual 11.6“缓存发现”了解概述。
【讨论】：
对于运行 Linux 的 ARM CPU（在带有 Raspbian（32 位）的 Raspberry Pi 3B+ 上测试）：
在《Arm® Cortex®-A53 MPCore处理器技术参考手册》中有一章，“缓存大小选择寄存器”和“缓存大小ID寄存器”，包括汇编指令。
这些汇编指令已经作为函数在 Linux 内核头文件 asm/cachetype.h 中可用：set_csselr(...) 和 read_ccsidr()，但是这些函数不能在用户模式下调用，所以我们需要构建一个内核模块来获取/打印值：
生成文件：
obj-m += cachesize.o
all:
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules
clean:
make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean
文件cachesize.c：
#include <asm/cachetype.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Abc defg");
MODULE_DESCRIPTION("Find out ARM cache sizes");
MODULE_VERSION("0.01");
static int __init lkm_example_init(void) {
// Must run in kernel mode
// Assumptions: L1 (instructions + data), L2 (check your CPU manual)
set_csselr(0);
printk(KERN_INFO "ccsidr L1 data cache = %08x\n", read_ccsidr());
set_csselr(1);
printk(KERN_INFO "ccsidr L1 instruction cache = %08x\n", read_ccsidr());
set_csselr(2);
printk(KERN_INFO "ccsidr L2 unified = %08x\n", read_ccsidr());
return 0;
}
static void __exit lkm_example_exit(void) {
printk(KERN_INFO "Goodbye, World!\n");
}
module_init(lkm_example_init);
module_exit(lkm_example_exit);
然后：
make
insmode cachesize.ko
rmmod cachesize
dmesg | tail
# Compare numbers to the table "CCSIDR encodings" in the "ARM ... Technical Reference Manual"
【讨论】：
在我的虚拟机中（Linux dhcppc4 2.6.32-71.el6.i686 #1 SMP Wed Sep 1 01:26:34 EDT 2010 i686 i686 i386 GNU/Linux），我找不到 /sys /devices/system/node，但 lscpu 肯定会给出详细信息。
我在/sys/devices/system/cpu/cpu0/cache/*看到了更多信息：
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cache/index0/size
32K
【讨论】：