joularjx

JOULARJX?

JoularJX es un agente basado en Java para el monitoreo de energía de software a nivel de código fuente.

La documentación detallada (incluidas las guías de usuario y de referencia) están disponibles en: https://joular.github.io/joularjx/.

Características

• Monitorear el consumo de energía de cada método en tiempo de ejecución
• Utiliza un agente Java, no se necesita instrumentación del código fuente
• Utiliza Intel RAPL (interfaz PowerCap) para obtener una lectura de energía precisa en GNU/Linux, nuestros modelos de regresión basados en la investigación en dispositivos Raspberry Pi y un monitor de programa personalizado (usando un controlador RAPL) para lecturas precisas de energía en Windows
• Monitorear la energía de las aplicaciones Java que se ejecutan en máquinas virtuales
• Proporciona el consumo de energía en tiempo real de cada método en el programa monitoreado
• Proporciona energía total para cada método en la salida del programa

? Compilación e instalación

Para construir Joularjx, necesitas Java 11+ y Maven, luego solo construye:

 mvn clean install -DskipTests

Alternativamente, puede usar el envoltorio maven enviado con el proyecto con el comando:

 Linux: ./mvnw clean install -DskipTests
Windows: ./mvnw.cmd clean install -DskipTests

JoularJX depende del siguiente software o paquetes para obtener una lectura de energía:

• En Windows, JoularJX utiliza un programa de monitor de potencia personalizado que usa el controlador RAPL de Windows por HubBlo y, por lo tanto, requiere instalar primero el controlador, y se ejecuta en CPU Intel o AMD (desde Ryzen).
• En Windows, para leer los datos del controlador RAPL, utilizamos un monitor de programa personalizado llamado Power Monitor para Windows. Solía ser parte de JoularJX, pero ahora está en su propio repositorio. Descargue el binario (o compile el código fuente) y especifique su ruta en config.properties .
• En PC/Server GNU/Linux, JoularJX usa la interfaz Intel RAPL a través de PowerCap y, por lo tanto, requiere ejecutar una CPU Intel o una CPU AMD (desde Ryzen).
• En MacOS, JoularJX usa powermetrics , una herramienta incluida con macOS que requiere ejecutar con acceso sudo . Se recomienda autorizar a los usuarios actuales a ejecutar /usr/bin/powermetrics sin requerir una contraseña al hacer la modificación adecuada al archivo sudoers .
• En los dispositivos Raspberry PI en GNU/Linux, JoularJX utiliza nuestros propios modelos de regresión basados en la investigación para estimar el consumo de energía de la CPU con soporte para los siguientes modelos de dispositivos (admitimos todas las revisiones de cada línea de modelo.
  • Modelo Zero W (Rev 1.1), para un sistema operativo de 32 bits
  • Modelo 1 B (Rev 2), para un sistema operativo de 32 bits
  • Modelo 1 B+ (Rev 1.2), para un sistema operativo de 32 bits
  • Modelo 2 B (Rev 1.1), para un sistema operativo de 32 bits
  • Modelo 3 B (Rev 1.2), para un sistema operativo de 32 bits
  • Modelo 3 B+ (Rev 1.3), para un sistema operativo de 32 bits
  • Modelo 4 B (Rev 1.1 y Rev 1.2), tanto para 32 bits como para un sistema operativo de 64 bits
  • Modelo 400 (Rev 1.0), para un sistema operativo de 64 bits
  • Modelo 5 B (Rev 1.0), para un sistema operativo de 64 bits
• En máquinas virtuales, JoularJX lee el consumo de energía de la máquina virtual (medida en el host) de un archivo compartido entre el host y el invitado.

También apoyamos los tableros de tinker ASUS.

Uso

JoularJX es un agente de Java donde simplemente puede conectarlo a la máquina virtual Java al comenzar la clase principal de su programa Java:

 java -javaagent:joularjx-$version.jar YourProgramMainClass

Si su programa es un archivo JAR, simplemente ejecutelo como de costumbre mientras agrega JoularJX:

 java -javaagent:joularjx-$version.jar -jar yourProgram.jar

JoularJX generará múltiples archivos CSV de acuerdo con la configuración de configuración (en config.properties ), y creará estos archivos en una carpeta joularjx-results .

Los archivos generados están disponibles en la siguiente estructura de carpeta:

• resultados
  • appname-pid-start_timestamp
    • Todos (datos de energía/energía para todos los métodos, incluidos los JDK)
      • tiempo de ejecución (consumo de energía cada segundo)
        • Calltree (consumo para cada rama del árbol de llamadas)
        • Métodos (consumo para cada métodos)
      • Total (consumo total de energía, generado al final del programa)
        • calltree
        • métodos
      • Evolución (consumo de energía Evolución de cada método, a lo largo de la ejecución de la aplicación)
    • Aplicación (datos de energía/energía para los métodos de la aplicación monitoreada, de acuerdo con la configuración filter-method-names )
      • tiempo de ejecución
        • calltree
        • métodos
      • total
        • calltree
        • métodos
      • evolución

JoularJX se puede configurar modificando los archivos config.properties :

• filter-method-names : Lista de cadenas que se utilizarán para filtrar los métodos monitoreados (consulte los archivos generados a continuación para explicaciones).
• save-runtime-data : escriba métodos de tiempo de ejecución Consumo de energía en un archivo CSV.
• overwrite-runtime-data : sobrescribir los archivos de datos de potencia de tiempo de ejecución, o si se establece en False, escribirá nuevos archivos para cada ciclo de monitoreo.
• logger-level : Establezca el nivel de información (por Logger) dado por JoularJX en el terminal (valores permitidos: apagado, información, advertencia, severo).
• powermonitor-path : ruta completa al programa Power Monitor for Windows (solo para Windows).
• track-consumption-evolution : genere archivos CSV para cada método que contenga detalles del consumo del método durante el tiempo. Cada valor de consumo se asigna a una marca de tiempo UNIX.
• hide-agent-consumption : si se establece en verdadero, no se informará el consumo de energía de los hilos de agente.
• enable-call-trees-consumption : los métodos calculadores llaman al consumo de energía de los árboles. Se generará un archivo CSV al final de la ejecución del agente, asociando a cada árbol de llamadas es el consumo total de energía.
• save-call-trees-runtime-data : escriba el consumo de energía de los árboles de tiempo de ejecución en un archivo CSV. Para cada ciclo de monitoreo (1 segundo), se generará un nuevo archivo CSV, que contiene el consumo de energía en tiempo de ejecución de los árboles de llamadas. Los archivos generados incluirán marcas de tiempo en sus nombres.
• overwrite-call-trees-runtime-data : sobrescribir el archivo de datos de potencia de los árboles de tiempo de ejecución, o si se establece en falso, escribirá un archivo nuevo para cada ciclo de monitoreo.
• application-server : maneja correctamente los servidores y los marcos de aplicaciones (arranque de ramitas, tomcat, etc.). Establezca true cuando se ejecute en servidores de aplicaciones. Si es falso, el bucle de monitoreo verificará si el JVM se destruye, por lo tanto, cierre a JoularJX cuando finaliza la aplicación (en la aplicación Java regular). Si es cierto, JoularJX continuará monitoreando correctamente ya que el JVM no se destruye en un servidor de aplicaciones.
• vm-power-path : la ruta para el consumo de energía de la máquina virtual. Dentro de una máquina virtual, indique el archivo que contiene el consumo de energía de la VM (que generalmente es un archivo en el host que se comparte con el invitado).
• vm-power-format : formato de potencia del archivo de potencia de VM compartido. Actualmente admitimos dos formatos: watts (un archivo que contiene un valor flotante que es el consumo de energía de la VM) y powerjoular (un archivo CSV generado por PowerJoular en el host, que contiene 3 columnas: marca de tiempo, Utilización de CPU del poder VM y CPU de la VM).

Puede instalar el paquete jar (y el powermonitor.exe en Windows) donde quiera, y llamarlo al javaagent con la ruta completa. Sin embargo, config.properties debe copiarse en la misma carpeta que se ejecuta el comando java o su ubicación debe establecerse con la propiedad -Djoularjx.config=/path/to/config.properties al ejecutar su programa.

En máquinas virtuales, JoularJX requiere dos pasos:

• Instalación de una herramienta de monitoreo de energía en la máquina host, que monitoreará el consumo de energía de la máquina virtual cada segundo y la escribirá en un archivo (para compartir con la VM invitada). Por ejemplo, puede usar nuestro Powerjoular.
• Use JoularJ en la VM invitada mientras especifica la ruta del archivo de potencia compartido con el host y su formato.

Archivos generados

Para los datos de potencia en tiempo real o la energía total en la salida del programa, JoularJX generó dos archivos CSV:

• Un archivo que contiene datos de energía o energía para todos los métodos, que incluyen los JDK.
• Un archivo filtrado que solo incluye los datos de energía o energía de esos métodos filtrados (se puede configurar en config.properties ). Estos datos no son solo un subconjunto del primer archivo de datos, sino más bien un recalculación realizado por JoularJX para proporcionar datos precisos: los métodos que comienzan con la palabra clave filtrada, se asignará la energía o energía consumida por los métodos JDK que llama.

Por ejemplo, si Package1.MethodA llama a java.io.PrintStream.println para imprimir algún texto en un terminal, luego calculamos:

• En el primer archivo, la potencia o energía consumida por println por separado de MethodA . El último consumo de energía no incluirá los consumidos por println .
• En el segundo archivo, si filtramos los métodos desde Package1 , entonces el consumo de energía de println se agregará al consumo de energía MethodA , y el archivo solo proporcionará energía o energía de los métodos Package1 .

Logramos hacer esto analizando el StackTrace de todos los hilos en ejecución en tiempo de ejecución.

Lector de Joularjx

JoularJX Reader es una GUI para procesar, analizar y visualizar archivos de energía generados por Joularjx. Está disponible en su propio repositorio aquí.

? Cita este trabajo

Para citar nuestro trabajo en un trabajo de investigación, cite nuestro artículo en la 18ª Conferencia Internacional sobre entornos inteligentes (IE2022).

• Powerjoular y JoularJX: herramientas de monitoreo de potencia de software multiplataforma . Adel Noureddine. En la 18ª Conferencia Internacional sobre entornos inteligentes (IE2022). Biarritz, Francia, 2022.

 @inproceedings{noureddine-ie-2022,
  title = {PowerJoular and JoularJX: Multi-Platform Software Power Monitoring Tools},
  author = {Noureddine, Adel},
  booktitle = {18th International Conference on Intelligent Environments (IE2022)},
  address = {Biarritz, France},
  year = {2022},
  month = {Jun},
  keywords = {Power Monitoring; Measurement; Power Consumption; Energy Analysis}
}

? Licencia

JoularJX tiene licencia bajo la licencia GNU GPL 3 solamente (solo GPL-3.0).

Copyright (c) 2021-2024, Adel Noureddine, Université de Pau et des Pays de l'Adour. Reservados todos los derechos. Este programa y los materiales adjuntos están disponibles bajo los términos de la Licencia Pública General GNU V3.0 (GPL-3.0-Only) que acompaña a esta distribución, y está disponible en: https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.en.html

Autor: Adel Noureddine