Есть ли способ узнать размер кеша L1, L2, L3 и оперативной памяти в Linux?

Есть ли способ узнать размер кэшей L1, L2, L3 и оперативной памяти в Linux?

Если вы lshwустановили:

$ sudo lshw -C memory

пример

$ sudo lshw -C memory
...
  *-cache:0
       description: L1 cache
       physical id: a
       slot: Internal L1 Cache
       size: 32KiB
       capacity: 32KiB
       capabilities: asynchronous internal write-through data
  *-cache:1
       description: L2 cache
       physical id: b
       slot: Internal L2 Cache
       size: 256KiB
       capacity: 256KiB
       capabilities: burst internal write-through unified
  *-cache:2
       description: L3 cache
       physical id: c
       slot: Internal L3 Cache
       size: 3MiB
       capacity: 8MiB
       capabilities: burst internal write-back
  *-memory
       description: System Memory
       physical id: 2a
       slot: System board or motherboard
       size: 8GiB
     *-bank:0
          description: SODIMM DDR3 Synchronous 1334 MHz (0.7 ns)
          product: M471B5273CH0-CH9
          vendor: Samsung
          physical id: 0
          serial: 67010644
          slot: DIMM 1
          size: 4GiB
          width: 64 bits
          clock: 1334MHz (0.7ns)
     *-bank:1
          description: SODIMM DDR3 Synchronous 1334 MHz (0.7 ns)
          product: 16JTF51264HZ-1G4H1
          vendor: Micron Technology
          physical id: 1
          serial: 3749C127
          slot: DIMM 2
          size: 4GiB
          width: 64 bits
          clock: 1334MHz (0.7ns)

lscpu

Если вы заботитесь только о размерах, попробуйте lscpuот util-linux.

пример

$ lscpu
Architecture:          x86_64
CPU op-mode(s):        32-bit, 64-bit
Byte Order:            Little Endian
CPU(s):                4
On-line CPU(s) list:   0-3
Thread(s) per core:    2
Core(s) per socket:    2
Socket(s):             1
NUMA node(s):          1
Vendor ID:             GenuineIntel
CPU family:            6
Model:                 37
Model name:            Intel(R) Core(TM) i5 CPU       M 560  @ 2.67GHz
Stepping:              5
CPU MHz:               1199.000
BogoMIPS:              5319.88
Virtualization:        VT-x
L1d cache:             32K
L1i cache:             32K
L2 cache:              256K
L3 cache:              3072K
NUMA node0 CPU(s):     0-3

x86info

Там также должен быть пакет / команда с именем x86info. Предполагая, что у вас i386 / x86_64, x86info -cследует предоставить более подробную информацию о кешах.

пример

$ x86info -c
x86info v1.30.  Dave Jones 2001-2011
Feedback to <davej@redhat.com>.

Found 4 identical CPUs
Extended Family: 0 Extended Model: 2 Family: 6 Model: 37 Stepping: 5
Type: 0 (Original OEM)
CPU Model (x86info's best guess): Core i7 (Nehalem) [Clarkdale/Arrandale]
Processor name string (BIOS programmed): Intel(R) Core(TM) i5 CPU       M 560  @ 2.67GHz

Cache info
 L1 Instruction cache: 32KB, 4-way associative. 64 byte line size.
 L1 Data cache: 32KB, 8-way associative. 64 byte line size.
 L2 (MLC): 256KB, 8-way associative. 64 byte line size.
TLB info
 Instruction TLB: 2MB or 4MB pages, fully associative, 7 entries
 Instruction TLB: 4K pages, 4-way associative, 64 entries.
 Data TLB: 4KB or 4MB pages, fully associative, 32 entries.
 Data TLB: 4KB pages, 4-way associative, 64 entries
 Data TLB: 4K pages, 4-way associative, 512 entries.
 Data TLB: 4KB or 4MB pages, fully associative, 32 entries.
 Data TLB: 4KB pages, 4-way associative, 64 entries
 64 byte prefetching.
 Data TLB: 4K pages, 4-way associative, 512 entries.
Found unknown cache descriptors: dd 
Total processor threads: 4
This system has 1 dual-core processor with hyper-threading (2 threads per core) running at an estimated 2.65GHz

Вы можете попробовать эту команду.

$sudo dmidecode -t cache

пример

$ sudo dmidecode -t cache | grep -iE "leve|installed"
    Configuration: Enabled, Socketed, Level 1
    Installed Size: 32 kB
    Installed SRAM Type: Asynchronous
    Configuration: Enabled, Socketed, Level 2
    Installed Size: 256 kB
    Installed SRAM Type: Burst
    Configuration: Enabled, Socketed, Level 3
    Installed Size: 3072 kB
    Installed SRAM Type: Burst

Чтобы увидеть оперативную память, просто добавьте дополнительный переключатель -t memory.

$ sudo dmidecode -t cache -t memory

Ссылки

• найти размер кеша L2 в Linux

getconf

getconf -a | grep CACHE

дает:

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

Или для одного уровня:

getconf LEVEL2_CACHE_SIZE

Крутая вещь в этом интерфейсе состоит в том, что он является просто оболочкой для функции POSIX sysconfC (аргументы кэша не являются расширениями POSIX), поэтому его можно использовать и из кода C.

Проверено в Ubuntu 16.04.

инструкция CPUID x86

Инструкция CPUID x86 также предлагает информацию о кеше, и доступ к ней может быть получен непосредственно пользователем: https://en.wikipedia.org/wiki/CPUID

glibc, похоже, использует этот метод для x86. Я не подтвердил пошаговую отладку / трассировку инструкций, но источник для 2.28 sysdeps/x86/cacheinfo.cделает это:

__cpuid (2, eax, ebx, ecx, edx);

TODO создать минимальный пример C, ленивый сейчас, по адресу: /programming/14283171/how-to-receive-l1-l2-l3-cache-size-using-cpuid-instruction-in-x86

ARM также имеет механизм, определяемый архитектурой для определения размеров кэша через регистры, такие как регистр идентификатора размера кэша (CCSIDR), см. Руководство для программистов ARMv8 11.6 «Обнаружение кэша».

Существуют специальные файлы, экспортируемые в sysfsфайловую систему Linux / sys с 2008 года:

https://www.kernel.org/doc/Documentation/ABI/testing/sysfs-devices-system-cpu

What:       /sys/devices/system/cpu/cpu*/cache/index*/<set_of_attributes_mentioned_below>
Date:       July 2014(documented, existed before August 2008)
Description:    Parameters for the CPU cache attributes

    allocation_policy:
        - WriteAllocate: allocate a memory location to a cache line
                 on a cache miss because of a write
        - ReadAllocate: allocate a memory location to a cache line
                on a cache miss because of a read
        - ReadWriteAllocate: both writeallocate and readallocate

    coherency_line_size: the minimum amount of data in bytes that gets
                 transferred from memory to cache

    level: the cache hierarchy in the multi-level cache configuration

    number_of_sets: total number of sets in the cache, a set is a
            collection of cache lines with the same cache index

    physical_line_partition: number of physical cache line per cache tag

    shared_cpu_list: the list of logical cpus sharing the cache

    shared_cpu_map: logical cpu mask containing the list of cpus sharing
            the cache

    size: the total cache size in kB

    type:
        - Instruction: cache that only holds instructions
        - Data: cache that only caches data
        - Unified: cache that holds both data and instructions

    ways_of_associativity: degree of freedom in placing a particular block
                of memory in the cache

    write_policy:
        - WriteThrough: data is written to both the cache line
                and to the block in the lower-level memory
        - WriteBack: data is written only to the cache line and
                 the modified cache line is written to main
                 memory only when it is replaced

Идентификационные файлы:

What:       /sys/devices/system/cpu/cpu*/cache/index*/id
Date:       September 2016
Contact:    Linux kernel mailing list <linux-kernel@vger.kernel.org>
Description:    Cache id

    The id provides a unique number for a specific instance of
    a cache of a particular type. E.g. there may be a level
    3 unified cache on each socket in a server and we may
    assign them ids 0, 1, 2, ...

    Note that id value can be non-contiguous. E.g. level 1
    caches typically exist per core, but there may not be a
    power of two cores on a socket, so these caches may be
    numbered 0, 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10, ...

CPUID

Другой вариант - программа cpuid . Он использует CPUIDинструкции и не требует рута. Это также может работать через cpuidмодуль ядра Linux.

cache and TLB information (2):
   0x59: data TLB: 4K pages, 16 entries
   0xba: data TLB: 4K pages, 4-way, 64 entries
   0x4f: instruction TLB: 4K pages, 32 entries
   0xc0: data TLB: 4K & 4M pages, 4-way, 8 entries
   0x80: L2 cache: 512K, 8-way, 64 byte lines
   0x30: L1 cache: 32K, 8-way, 64 byte lines
   0x0e: L1 data cache: 24K, 6-way, 64 byte lines

Обратите внимание, что на обычных потребительских ЦП кэш-память L1 и L2 приходится на ядро, а кэш-память L3 используется всеми ядрами.

если вы хотите только L3, то этого grep "cache size" < /proc/cpuinfoдолжно быть достаточно.

Однако, поскольку способ кэширования L3 совместно используется архивами процессоров, он может нуждаться в нормализации.