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powerjoular

PowerBuilder

1.0.5

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PowerJoular⚡

PowerJoular徽标

PowerJoular是一种命令行软件，可实时监视软件和硬件组件的功耗。

详细的文档（包括用户和参考指南）可用：https：//joular.github.io/powerjoular/。

特征

监视PC/服务器的CPU和GPU的功耗
监视虚拟机内部的功耗
监视GNU/Linux中各个流程的功耗
将功耗暴露于终端和CSV文件
提供SystemD服务（守护程序）以连续监视设备的功率
低顶开销（用ADA编写并编译为本机代码）

？支持的平台

PowerJoular监视以下平台：

使用RAPL支持的Intel处理器（自Sandy Bridge）或RAPL支持的AMD处理器（Ryzen或EPYC）和NVIDIA图形卡的PC/服务器。
？ Raspberry Pi设备（多种型号）和Asus Tinker板。
在所有受支持的主机平台中的虚拟机内部。

在所有平台中，PowerJoular目前仅在GNU/Linux上工作。

在PC/服务器上，PowerJoular使用PowerCap Linux接口读取英特尔RAPL（运行平均功率限制）能耗。

PowerJoular支持RAPL软件包域（包括集成图形和DRAM），对于最近的处理器，我们支持PSYS软件包（涵盖了整个SOC的能耗）。

在虚拟机上，PowerJoular需要两个步骤：

在主机机器中安装PowerJoular本身或其他功率监控工具。然后每秒监视虚拟机功耗并将其写入文件（将与访客VM共享）。
在来宾VM中安装PowerJoular，然后在指定与主机及其格式共享的电源文件的路径时运行PowerJoular。

在Raspberry Pi和Asus Tinker Board上，PowerJoular使用其自己的基于研究的经验回归模型来估计ARM处理器的功耗。

下面列出了Raspberry Pi和Asus Tinker板模型的支持的列表。我们支持每个模型阵容的所有修订。但是，该模型是在特定的修订版中生成和培训的（在括号之间列出的），并且在此特定修订中的准确性最好。

我们目前支持以下Raspberry Pi和Asus Tinker董事会模型：

零W（Rev 1.1），32位OS
模型1 B（Rev 2），32位OS
模型1 B+（Rev 1.2），32位OS
模型2 B（Rev 1.1），32位OS
模型3 B（Rev 1.2），32位OS
模型3 B+（Rev 1.3），32位OS
32位和64位OS的模型4 B（Rev 1.1和Rev 1.2）
型号400（Rev 1.0），用于64位OS
模型5 B（Rev 1.0），用于64位OS
华硕修补板

？安装

PowerJoular用ADA编写，可以轻松编译，其独特的二进制添加到您的系统路径中。

易于使用的安装脚本在installer文件夹中可用。只需打开安装程序文件夹并运行适当的文件以构建和/或安装或卸载程序和SystemD服务。

build-install.sh ：将构建（使用gprbuild ）并将程序二进制安装到/usr/bin and SystemD服务。它需要安装GNAT和GPRBUILD（请参阅汇编）。
uninstall.sh ：删除程序二进制和SystemD服务。

用法

要使用PowerJoular，只需运行命令powerjoular即可。在PC/服务器上，PowerJoular通过Linux PowerCap SYSFS使用Intel的Rapl，因此需要在最新的Linux内核（5.10及更新）上进行root/sudo访问： sudo powerjoular 。

默认情况下，该软件将显示CPU及其利用的功耗。还将显示上次度量的功耗的差异（增加或减少）。

可用以下选项：

-h ：显示帮助消息
-v ：显示版本号
-p pid ：特定的特定PID监测
-a appName ：指定要监视的特定应用程序名称（将监视应用程序的所有PID）
-f filename ：将监视数据保存到给定的文件名路径
-o filename ：仅保存最后一个监视数据到给定的文件名路径（仅使用最新功率测量覆盖文件）
-t ：将能源数据打印到终端
-d ：将调试信息打印到终端
-l ：使用线性回归模型（不如默认多项式模型准确）
-m ：指定虚拟机功耗的文件名
-s ：指定VM功率的格式，要么powerjoular格式（使用-o选项生成：3列CSV文件，其中包含VM的第3列）或watts格式（仅包含VM功耗的1列）

您可以混合选项，即powerjoular -tp 144将监视PID 144，并将打印到终端。

？汇编

PowerJoular用ADA编写，需要一个现代的ADA编译器，例如GNAT。

PowerJoular取决于其某些功能的以下命令和库，但可以在没有它们的情况下运行：

NVIDIA-SMI：用于监视NVIDIA图形卡的功耗
Intel Rapl支持Linux PowerCap：用于监视英特尔处理器和SOC的功耗

在现代GNU/Linux发行版中，只需安装GNAT编译器（和GPRBuild），通常可从分发存储库中获得：

 Fedora:
sudo dnf install fedora-gnat-project-common gprbuild gcc-gnat

Debian, Ubuntu or Raspberry Pi OS:
sudo apt install gnat gprbuild

对于其他发行版，请使用其软件包管理器下载编译器，或检查本文以简单地说明各种分布，包括RHEL及其克隆，这些克隆不会在GCC中提供ADA支持。

使用GNAT编译器和GPRBUILD编译

要编译该项目，请键入gprbuild如果使用最新的GPRBUILD版本。

或者，在较旧版本上，首先创建/obj文件夹，然后键入gprbuild powerjoular.gpr 。

PowerJoular二进制将在obj/文件夹中创建。

默认情况下，项目将在静态地链接所需的库，因此可以将PowerJoular二进制复制到任何兼容系统并使用AS-IS。

要使用动态链接构建，请删除或评论powerjoular.gpr文件中的静态开关，特别是这些行：

 package Binder is
    for Switches ("Ada") use ("-static");
end Binder;

仅使用GNAT编译器编译

您还可以仅使用GNAT编译器编译PowerJoular（无需GPRBuild）。

只需使用gnatmake编译即可。例如，从obj/文件夹中编译（在此生成.o和.ali文件），请键入以下内容：

 mkdir -p obj
cd obj
gnatmake ../src/powerjoular.adb

与Alire汇编

如果您安装了Alire，则可以使用它来构建PowerJoular：

 alr build

交叉兼容和包装生成

release-version.sh脚本交叉编译powerjoular到多个平台（现在x86_64和aarch64，但可以调整以添加其他平台）。然后，该脚本为这些平台生成RPM和DEB Binary安装软件包。

该脚本需要X86_64和AARCH64 GNAT编译器，以及DEB和RPM包装工具。

根据您的发行版安装它们。例如，在Ubuntu 22.04 x86_64中：

 sudo apt install gnat gnat-12-aarch64-linux-gnu dpkg rpm

⌛SystemD服务

提供了系统D服务并可以安装（通过将systemd文件夹中的powerjoular.service复制到/etc/systemd/system/ ）。该服务将使用-o选项（仅保存最新的电源数据）运行该程序，并将数据保存到/tmp/powerjoular-service.csv 。该服务可以启用在启动时自动运行。

使用GNU/Linux提供的软件包安装PowerJoular时，SystemD服务将自动安装。

？引用这项工作

为了在研究论文中引用我们的作品，请在第18届智能环境国际会议（IE2022）中引用我们的论文。

PowerJoular和Joularjx：多平台软件电源监视工具。阿德尔·诺德丁（Adel Nourddine）。在第18届国际智能环境会议上（IE2022）。法国Biarritz，2022年。

 @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}
}