joularjx

Joularjx?

Joularjx é um agente baseado em Java para monitoramento de energia de software no nível do código-fonte.

A documentação detalhada (incluindo guias de usuário e referência) está disponível em: https://joular.github.io/joularjx/.

Características

• Monitore o consumo de energia de cada método em tempo de execução
• Usa um agente Java, sem instrumentação de código -fonte necessária
• Usa o Intel Rapl (PowerCap Interface) para obter leitura precisa de energia no GNU/Linux, nossos modelos de regressão baseados em pesquisa em dispositivos Raspberry Pi e um monitor de programa personalizado (usando um driver RAPL) para leituras de energia precisas no Windows
• Monitore a energia das aplicações Java em execução em máquinas virtuais
• Fornece consumo de energia em tempo real de todos os métodos no programa monitorado
• Fornece energia total para todos os métodos na saída do programa

? Compilação e instalação

Para construir o Joularjx, você precisa de Java 11+ e Maven, basta construir:

 mvn clean install -DskipTests

Como alternativa, você pode usar o invólucro maven enviado com o projeto com o comando:

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

Joularjx depende do seguinte software ou pacotes para obter a leitura de energia:

• No Windows, o Joularjx usa um programa de monitor de energia personalizado que usa o driver Rapl do Windows pelo Hubblo e, portanto, exige a instalação do driver primeiro e é executado nas CPUs Intel ou AMD (desde Ryzen).
• No Windows, para ler os dados do driver RAPL, usamos um monitor de programa personalizado chamado Power Monitor for Windows. Costumava fazer parte do Joularjx, mas agora está em seu próprio repositório. Faça o download do binário (ou compile o código -fonte) e especifique seu caminho no config.properties .
• No PC/Server GNU/Linux, o Joularjx usa a interface Intel Rapl através do PowerCap e, portanto, requer execução em uma CPU Intel ou uma CPU da AMD (desde Ryzen).
• No MacOS, o Joularjx usa powermetrics , uma ferramenta agrupada com macOS que requer execução com sudo Access. Recomenda -se autorizar os usuários atuais a executar /usr/bin/powermetrics sem exigir uma senha fazendo a modificação adequada para o arquivo sudoers .
• Em dispositivos Raspberry Pi em GNU/Linux, o Joularjx usa nossos próprios modelos de regressão baseados em pesquisa para estimar o consumo de energia da CPU com suporte para os seguintes modelos de dispositivos (apoiamos todas as revisões de cada linha de modelo. No entanto, o modelo é gerado e treinado em uma revisão específica, listada entre colchetes e a precisão é melhor sobre essa revisão):
  • Modelo Zero W (Ap 1.1), para o sistema operacional de 32 bits
  • Modelo 1 B (Rev 2), para OS de 32 bits
  • Modelo 1 B+ (Rev 1.2), para OS de 32 bits
  • Modelo 2 B (Rev 1.1), para OS de 32 bits
  • Modelo 3 B (Ap 1.2), para o sistema operacional de 32 bits
  • Modelo 3 B+ (Rev 1.3), para OS de 32 bits
  • Modelo 4 B (Rev 1.1 e Rev 1.2), para 32 bits e OS de 64 bits
  • Modelo 400 (Rev 1.0), para o sistema operacional de 64 bits
  • Modelo 5 B (Rev 1.0), para o sistema operacional de 64 bits
• Nas máquinas virtuais, o Joularjx lê o consumo de energia da máquina virtual (medida no host) a partir de um arquivo compartilhado entre o host e o convidado.

Também apoiamos a ASUS Tinker Board (s).

Uso

Joularjx é um agente Java, onde você pode simplesmente conectá -lo à máquina virtual Java ao iniciar a classe principal do seu programa Java:

 java -javaagent:joularjx-$version.jar YourProgramMainClass

Se o seu programa for um arquivo jar, basta executá -lo como de costume ao adicionar joularjx:

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

O Joularjx gerará vários arquivos CSV de acordo com as configurações (no config.properties ) e criará esses arquivos em uma pasta joularjx-results .

Os arquivos gerados estão disponíveis na seguinte estrutura de pastas:

• Joularjx-Results
  • AppName-Pid-Start_timestamp
    • Todos (dados de energia/energia para todos os métodos, incluindo os JDK)
      • Tempo de execução (consumo de energia a cada segundo)
        • caltree (consumo para cada galho de árvore de chamadas)
        • Métodos (consumo para cada métodos)
      • Total (consumo total de energia, gerado no final do programa)
        • caltree
        • Métodos
      • evolução (evolução do consumo de energia de todos os métodos, durante toda a execução do aplicativo)
    • App (Dados de energia/energia para métodos do aplicativo monitorado, de acordo com a configuração filter-method-names )
      • Tempo de execução
        • caltree
        • Métodos
      • total
        • caltree
        • Métodos
      • evolução

Joularjx pode ser configurado modificando os arquivos config.properties :

• filter-method-names : lista de strings que serão usadas para filtrar os métodos monitorados (consulte os arquivos gerados abaixo para explicações).
• save-runtime-data : Escreva os métodos de tempo de execução do consumo de energia em um arquivo CSV.
• overwrite-runtime-data : substitua os arquivos de dados de potência de tempo de execução ou, se definido como false, ele gravará novos arquivos para cada ciclo de monitoramento.
• logger-level : Defina o nível de informação (por Logger) fornecido pelo Joularjx no terminal (valores permitidos: desativado, informações, aviso, grave).
• powermonitor-path : caminho completo para o programa Power Monitor for Windows (apenas para Windows).
• track-consumption-evolution : gerar arquivos CSV para cada método que contém detalhes do consumo do método ao longo do tempo. Cada valor de consumo é mapeado para um registro de data e hora do UNIX.
• hide-agent-consumption : Se definido como true, o consumo de energia dos encadeamentos do agente não será relatado.
• enable-call-trees-consumption : os métodos de computação chamam o consumo de energia das árvores. Um arquivo CSV será gerado no final da execução do agente, associando -se a cada árvore de chamadas, seu consumo total de energia.
• save-call-trees-runtime-data : gravar tempo de execução do tempo de chamada do consumo de energia em um arquivo CSV. Para cada ciclo de monitoramento (1 segundo), um novo arquivo CSV será gerado, contendo o consumo de energia do tempo de execução das árvores de chamada. Os arquivos gerados incluirão registros de data e hora em seus nomes.
• overwrite-call-trees-runtime-data : Substituir o arquivo de dados de chamadas Power Data File, ou se definido como False, ele gravará um novo arquivo para cada ciclo de monitoramento.
• application-server : lida corretamente aos servidores e estruturas de aplicativos (Boot Sprig, Tomcat, etc.). Defina true ao executar em servidores de aplicativos. Se false, o loop de monitoramento verificará se a JVM é destruída, portanto, fechando o Joularjx quando o aplicativo terminar (no aplicativo Java regular). Se True, o Joularjx continuará monitorando corretamente, pois a JVM não for destruída em um servidor de aplicativos.
• vm-power-path : O caminho para o consumo de energia da máquina virtual. Dentro de uma máquina virtual, indique o arquivo que contém consumo de energia da VM (que geralmente é um arquivo no host que é compartilhado com o convidado).
• vm-power-format : Formato de energia do arquivo de energia VM compartilhado. Atualmente, suportamos dois formatos: watts (um arquivo que contém um valor de flutuação que é o consumo de energia da VM) e powerjoular (um arquivo CSV gerado pelo PowerJoular no host, contendo 3 colunas: Timestamp, utilização da CPU da VM e Power da VM).

Você pode instalar o pacote JAR (e o PowerMonitor.exe no Windows) onde quiser e chamá -lo no javaagent com o caminho completo. No entanto, config.properties deve ser copiado para a mesma pasta em que você executa o comando java ou seu local deve ser definido com a propriedade -Djoularjx.config=/path/to/config.properties ao executar seu programa.

Nas máquinas virtuais, o Joularjx requer duas etapas:

• Instalando uma ferramenta de monitoramento de energia na máquina host, que monitorará o consumo de energia da máquina virtual a cada segundo e a gravar em um arquivo (a ser compartilhado com a VM convidada). Por exemplo, você pode usar nosso PowerJoular.
• Use Joularj na VM convidada enquanto especifica o caminho do arquivo de energia compartilhado com o host e seu formato.

Arquivos gerados

Para dados de energia em tempo real ou a energia total na saída do programa, o Joularjx gerou dois arquivos CSV:

• Um arquivo que contém dados de energia ou energia para todos os métodos, que incluem os JDK.
• Um arquivo filtrado que inclui apenas os dados de energia ou energia desses métodos filtrados (pode ser configurado em config.properties ). Esses dados não são apenas um subconjunto do primeiro arquivo de dados, mas um recálculo feito pelo Joularjx para fornecer dados precisos: métodos que iniciam com a palavra -chave filtrada, serão alocados a energia ou energia consumida pelos métodos JDK que ele chama.

Por exemplo, se Package1.MethodA chamar java.io.PrintStream.println para imprimir algum texto em um terminal, calculamos:

• No primeiro arquivo, a energia ou a energia consumida pela println separadamente do MethodA . O último consumo de energia não incluirá aqueles consumidos pela println .
• No segundo arquivo, se filtrarmos os métodos do Package1 , o consumo de energia do println será adicionado ao consumo de energia MethodA e o arquivo fornecerá apenas energia ou energia dos métodos Package1 .

Conseguimos fazer isso analisando o Stacktrace de todos os threads em execução no tempo de execução.

Joularjx Reader

O Joularjx Reader é um GUI para processar, analisar e visualizar arquivos de energia gerados por Joularjx. Está disponível em seu próprio repositório aqui.

? Citar este trabalho

Para citar nosso trabalho em um artigo de pesquisa, cite nosso artigo na 18ª Conferência Internacional sobre Ambientes Inteligentes (IE2022).

• Powerjoular e Joularjx: Ferramentas de monitoramento de energia de software de várias plataformas . Adel Nouderdine. Na 18ª Conferência Internacional sobre Ambientes Inteligentes (IE2022). Biarritz, França, 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}
}

? Licença

O Joularjx é licenciado apenas sob a licença GNU GPL 3 (apenas GPL-3.0).

Copyright (C) 2021-2024, Adel Noureddine, Université de Pau et des Pays de l'Dour. Todos os direitos reservados. Este programa e os materiais que o acompanham são disponibilizados apenas nos termos da licença pública pública geral da GNU v3.0 (GPL-3.0-somente) que acompanha essa distribuição e está disponível em: https://www.gnu.org/license/gpl-3.0.html

Autor: Adel Nouderdine