Linux获取CPU缓存大小详解 (lscpu/getconf)

Linux 下获取 CPU 缓存大小的方法及缓存作用解析

遇到一个问题：想看看我的 Linux 系统的 CPU 缓存有多大，之前用了free -m命令，但好像没找到直接对应 CPU 缓存的信息。free -m 命令输出长这样：

           total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:        2048       2018         29          5          0       595

那，怎么才能精确获取到 CPU 的各级缓存（L1, L2, L3...）大小呢？ 另外，free -m 输出里面的 "cached" 又是指的什么？下面来仔细研究下。

一、 free -m 命令中 "cached" 的含义

free -m 显示的 "cached" 这一项，并不是指 CPU 缓存（L1、L2、L3 Cache）。 它是指的 Page Cache，是操作系统为了加速对磁盘上数据的访问而使用的内存区域。

简单来说，当你从硬盘读取数据后，Linux 会把这些数据暂时保存在内存里(cached)。下次再需要这些数据时，可以直接从内存读取，不用再慢吞吞地访问硬盘。 这样，就提高了系统整体的 I/O 性能。

Page Cache 是操作系统层面的一种机制，跟 CPU 的硬件缓存不是一回事儿。

二、 获取 CPU 缓存大小的方法

要获取 CPU 自身的缓存大小（L1、L2、L3 等），free -m 是不行的。我们得用其他办法。

1. 使用 lscpu 命令

lscpu 命令能显示 CPU 架构的详细信息，包括缓存大小。

原理： lscpu 通过读取 /proc/cpuinfo 以及 sysfs 文件系统中的相关信息来获取 CPU 的详细信息。

操作步骤：

直接在终端运行：

lscpu

输出结果中会包含类似下面的内容（具体内容取决于你的 CPU）：

...
L1d cache:             32K
L1i cache:             32K
L2 cache:              256K
L3 cache:              8192K
...

L1d cache 表示 L1 数据缓存，L1i cache 表示 L1 指令缓存，L2 cache 和 L3 cache 分别表示 L2 和 L3 缓存。 一目了然，非常方便！

进阶技巧: 可以使用 grep 筛选,快速得到自己想要的结果:

lscpu | grep "cache"

2. 使用 getconf 命令

getconf 命令可以用来获取系统配置变量，包括各级缓存的大小。

原理： getconf 通过调用 C 库函数 sysconf 来获取系统配置信息。

操作步骤：

可以使用如下命令分别获取不同级别的缓存大小：

getconf LEVEL1_DCACHE_SIZE
getconf LEVEL1_ICACHE_SIZE
getconf LEVEL2_CACHE_SIZE
getconf LEVEL3_CACHE_SIZE

如果某个命令没有输出，或者输出为 0，可能表示你的系统不支持获取该级别的缓存大小，或者该级别的缓存不存在。

3. 查看 /sys/devices/system/cpu/ 目录

Linux 内核将 CPU 相关的信息暴露在 /sys/devices/system/cpu/ 目录下。

原理： sysfs 是一种虚拟文件系统，它将内核中的设备和驱动程序的信息以文件和目录的形式呈现给用户空间。

操作步骤：

缓存信息通常位于 /sys/devices/system/cpu/cpu*/cache/ 目录下。 你需要遍历每个 CPU 核心（cpu*）和每个缓存级别（index*）：

find /sys/devices/system/cpu/cpu*/cache/index* -name size -print -exec cat {} \;

或者更易读的格式:

for i in /sys/devices/system/cpu/cpu*/cache/index*/size; do  echo "$i"; cat "$i"; done

这个命令会列出每个缓存的路径和大小。你需要自己根据路径来判断是哪个 CPU 核心的哪一级缓存（例如，/sys/devices/system/cpu/cpu0/cache/index0/size 通常表示 CPU0 的 L1 数据缓存）。

4. 使用 hwinfo (如果已安装)

hwinfo 命令可以提供非常详细的硬件信息，包括 CPU 缓存。

原理： hwinfo 使用一个专门的硬件信息数据库，并结合直接的硬件探测来获取信息.

安装与使用：
一些发行版上默认没装 hwinfo，你可能需要先安装它：

• Debian/Ubuntu: sudo apt-get install hwinfo
• CentOS/RHEL/Fedora: sudo yum install hwinfo
• Arch: sudo pacman -S hwinfo

安装完毕后,直接输入指令

hwinfo --cpu

或要更针对性的，可以直接 grep "Cache"相关的输出.

hwinfo --cpu | grep -i cache

5. 使用 x86info（针对 x86 架构）

如果你的 CPU 是 x86 架构的，可以使用 x86info 工具。

原理: x86info 直接访问 CPU 的特定寄存器来读取信息.

安装与使用 (同样需要先安装):

• Debian/Ubuntu: sudo apt-get install x86info
• CentOS/RHEL/Fedora: sudo yum install x86info

执行:

x86info -a

可以找出所有与Cache有关的部分信息.

安全建议 (针对所有方法):

• 最小权限原则: 上面大部分命令不需要 root 权限。尽量使用普通用户身份运行这些命令，除非需要访问特定的受保护的资源。
• 了解命令来源： 从可信的软件源安装工具 (lscpu, hwinfo, x86info 等)。
• 谨慎运行未知脚本： 避免运行从不可信来源获得的用于查询系统信息的脚本，这可能有安全隐患。

三、 总结：

通过 lscpu、getconf，查看 /sys 文件系统， 或者借助 hwinfo、x86info 工具， 我们就可以清楚地掌握 Linux 系统里 CPU 各级缓存的详细情况了，比单纯用free -m 要精确很多。 选择哪个方法，主要看你的系统环境和你对详细程度的需求. 建议先试试 lscpu，通常它就够用了。