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powerjoular

PowerBuilder

1.0.5

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PowerJoular⚡

PowerJoular徽標

PowerJoular是一種命令行軟件，可實時監視軟件和硬件組件的功耗。

詳細的文檔（包括用戶和參考指南）可用：https：//joular.github.io/powerjoular/。

特徵

監視PC/服務器的CPU和GPU的功耗
監視虛擬機內部的功耗
監視GNU/Linux中各個流程的功耗
將功耗暴露於終端和CSV文件
提供SystemD服務（守護程序）以連續監視設備的功率
低頂開銷（用ADA編寫並編譯為本機代碼）

？支持的平台

PowerJoular監視以下平台：

使用RAPL支持的Intel處理器（自Sandy Bridge）或RAPL支持的AMD處理器（Ryzen或EPYC）和NVIDIA圖形卡的PC/服務器。
？ Raspberry Pi設備（多種型號）和Asus Tinker板。
在所有受支持的主機平台中的虛擬機內部。

在所有平台中，PowerJoular目前僅在GNU/Linux上工作。

在PC/服務器上，PowerJoular使用PowerCap Linux接口讀取英特爾RAPL（運行平均功率限制）能耗。

PowerJoular支持RAPL軟件包域（包括集成圖形和DRAM），對於最近的處理器，我們支持PSYS軟件包（涵蓋了整個SOC的能耗）。

在虛擬機上，PowerJoular需要兩個步驟：

在主機機器中安裝PowerJoular本身或其他功率監控工具。然後每秒監視虛擬機功耗並將其寫入文件（將與訪客VM共享）。
在來賓VM中安裝PowerJoular，然後在指定與主機及其格式共享的電源文件的路徑時運行PowerJoular。

在Raspberry Pi和Asus Tinker Board上，PowerJoular使用其自己的基於研究的經驗回歸模型來估計ARM處理器的功耗。

下面列出了Raspberry Pi和Asus Tinker板模型的支持的列表。我們支持每個模型陣容的所有修訂。但是，該模型是在特定的修訂版中生成和培訓的（在括號之間列出的），並且在此特定修訂中的準確性最好。

我們目前支持以下Raspberry Pi和Asus Tinker董事會模型：

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）
型號400（Rev 1.0），用於64位OS
模型5 B（Rev 1.0），用於64位OS
華碩修補板

？安裝

PowerJoular用ADA編寫，可以輕鬆編譯，其獨特的二進制添加到您的系統路徑中。

易於使用的安裝腳本在installer文件夾中可用。只需打開安裝程序文件夾並運行適當的文件以構建和/或安裝或卸載程序和SystemD服務。

build-install.sh ：將構建（使用gprbuild ）並將程序二進制安裝到/usr/bin and SystemD服務。它需要安裝GNAT和GPRBUILD（請參閱彙編）。
uninstall.sh ：刪除程序二進制和SystemD服務。

用法

要使用PowerJoular，只需運行命令powerjoular即可。在PC/服務器上，PowerJoular通過Linux PowerCap SYSFS使用Intel的Rapl，因此需要在最新的Linux內核（5.10及更新）上進行root/sudo訪問： sudo powerjoular 。

默認情況下，該軟件將顯示CPU及其利用的功耗。還將顯示上次度量的功耗的差異（增加或減少）。

可用以下選項：

-h ：顯示幫助消息
-v ：顯示版本號
-p pid ：特定的特定PID監測
-a appName ：指定要監視的特定應用程序名稱（將監視應用程序的所有PID）
-f filename ：將監視數據保存到給定的文件名路徑
-o filename ：僅保存最後一個監視數據到給定的文件名路徑（僅使用最新功率測量覆蓋文件）
-t ：將能源數據打印到終端
-d ：將調試信息打印到終端
-l ：使用線性回歸模型（不如默認多項式模型準確）
-m ：指定虛擬機功耗的文件名
-s ：指定VM功率的格式，要么powerjoular格式（使用-o選項生成：3列CSV文件，其中包含VM的第3列）或watts格式（僅包含VM功耗的1列）

您可以混合選項，即powerjoular -tp 144將監視PID 144，並將打印到終端。

？彙編

PowerJoular用ADA編寫，需要一個現代的ADA編譯器，例如GNAT。

PowerJoular取決於其某些功能的以下命令和庫，但可以在沒有它們的情況下運行：

NVIDIA-SMI：用於監視NVIDIA圖形卡的功耗
Intel Rapl支持Linux PowerCap：用於監視英特爾處理器和SOC的功耗

在現代GNU/Linux發行版中，只需安裝GNAT編譯器（和GPRBuild），通常可從分發存儲庫中獲得：

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

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

對於其他發行版，請使用其軟件包管理器下載編譯器，或檢查本文以簡單地說明各種分佈，包括RHEL及其克隆，這些克隆不會在GCC中提供ADA支持。

使用GNAT編譯器和GPRBUILD編譯

要編譯該項目，請鍵入gprbuild如果使用最新的GPRBUILD版本。

或者，在較舊版本上，首先創建/obj文件夾，然後鍵入gprbuild powerjoular.gpr 。

PowerJoular二進制將在obj/文件夾中創建。

默認情況下，項目將在靜態地鏈接所需的庫，因此可以將PowerJoular二進制複製到任何兼容系統並使用AS-IS。

要使用動態鏈接構建，請刪除或評論powerjoular.gpr文件中的靜態開關，特別是這些行：

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

僅使用GNAT編譯器編譯

您還可以僅使用GNAT編譯器編譯PowerJoular（無需GPRBuild）。

只需使用gnatmake編譯即可。例如，從obj/文件夾中編譯（在此生成.o和.ali文件），請鍵入以下內容：

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

與Alire彙編

如果您安裝了Alire，則可以使用它來構建PowerJoular：

 alr build

交叉兼容和包裝生成

release-version.sh腳本交叉編譯powerjoular到多個平台（現在x86_64和aarch64，但可以調整以添加其他平台）。然後，該腳本為這些平台生成RPM和DEB Binary安裝軟件包。

該腳本需要X86_64和AARCH64 GNAT編譯器，以及DEB和RPM包裝工具。

根據您的發行版安裝它們。例如，在Ubuntu 22.04 x86_64中：

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

⌛SystemD服務

提供了系統D服務並可以安裝（通過將systemd文件夾中的powerjoular.service複製到/etc/systemd/system/ ）。該服務將使用-o選項（僅保存最新的電源數據）運行該程序，並將數據保存到/tmp/powerjoular-service.csv 。該服務可以啟用在啟動時自動運行。

使用GNU/Linux提供的軟件包安裝PowerJoular時，SystemD服務將自動安裝。

？引用這項工作

為了在研究論文中引用我們的作品，請在第18屆智能環境國際會議（IE2022）中引用我們的論文。

PowerJoular和Joularjx：多平台軟件電源監視工具。阿德爾·諾德丁（Adel Nourddine）。在第18屆國際智能環境會議上（IE2022）。法國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}
}