Lập trình lấy thông tin phân cấp bộ đệm CPU chính xác trên Linux

Tôi đang cố gắng để có được một mô tả chính xác về hệ thống phân cấp bộ đệm dữ liệu của CPU hiện tại trên Linux: không chỉ kích thước của các bộ đệm dữ liệu L1 / L2 / L3 (và có thể là L4), mà còn là cách chúng được phân chia hoặc chia sẻ lõi.

Chẳng hạn, trên CPU của tôi (AMD Ryzen Threadripper 3970X), mỗi lõi có bộ đệm dữ liệu L1 32 KB và bộ đệm L2 512 KB, tuy nhiên bộ đệm L3 được chia sẻ trên các lõi trong một phức hợp lõi (CCX). Nói cách khác, có 8 bộ đệm L3 riêng biệt, mỗi bộ nhớ 16 MB.

Phần "Cache" trong ảnh chụp màn hình CPU-Z này trên Windows về cơ bản là những gì tôi đang cố gắng tìm hiểu:

Tôi không có vấn đề gì khi nhận những thông tin này trên Windows GetLogicalProcessorInformation().

Tuy nhiên, trên Linux, có vẻ như sysconf()chỉ cung cấp cho tôi kích thước bộ đệm cho mỗi lõi cho bộ đệm dữ liệu L1 và L2 ( _SC_LEVEL1_DCACHE_SIZEhoặc _SC_LEVEL2_DCACHE_SIZE) hoặc tổng kích thước bộ đệm L3 ( _SC_LEVEL3_CACHE_SIZE).

EDIT: đầu ra của lstopo trong VMWare . Máy ảo có 8 nhân. Thông tin bộ đệm L1 và L2 đều ổn nhưng kích thước bộ đệm L3 có vẻ không chính xác:

Một bức tranh đầy đủ về hệ thống phân cấp bộ đệm có thể được tìm thấy bằng lập trình bằng cách mở các tệp trong /sys(sysfs).

Mỗi "luồng" hoặc "bộ xử lý logic" được đại diện bởi một thư mục con trong /sys/devices/system/cpu/. Trong thư mục đó, bạn sẽ tìm thấy một thư mục bộ đệm. Ví dụ, thông tin bộ đệm cho bộ xử lý logic đầu tiên có thể được tìm thấy ở đây:

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

Mỗi thực thể bộ đệm được liên kết với bộ xử lý logic đó được đại diện bởi một index[0-9]*thư mục. Số sau chỉ số không đại diện cho cấp độ. Thực thể bộ đệm giống nhau có thể được liệt kê nhiều lần trong các bộ xử lý logic khác nhau. Trong các thư mục này, bạn có thể tìm thấy tất cả các thuộc tính của thực thể bộ đệm (mức, bộ, kích thước dòng, v.v.).

$ 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

Tài liệu đầy đủ có thể được tìm thấy ở đây .

Quan trọng nhất, để có được đầu ra bạn muốn, bạn sẽ cần kiểm tra shared_cpu_list:

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

Điều này sẽ cho bạn thấy những gì bộ xử lý logic chia sẻ thực thể bộ đệm này. Bằng cách kiểm tra tất cả các thực thể ( /sys/devices/system/cpu/cpu*/cache/index*/) và loại bỏ trùng lặp bằng cách sử dụng shared_cpu_list, bạn có thể truy cập theo chương trình tất cả dữ liệu bạn yêu cầu.

Lưu ý rằng trình ảo hóa của bạn không bắt buộc phải truyền thông tin chính xác. Điều này sẽ chỉ cho bạn thấy hệ thống phân cấp bộ đệm khi hạt nhân khách nhìn thấy nó.