Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
[Energy] Missing power profiles for a host defaulted to 0
[simgrid.git] / src / plugins / host_energy.cpp
1 /* Copyright (c) 2010-2019. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
2
3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
5
6 #include "simgrid/plugins/energy.h"
7 #include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
8 #include "simgrid/s4u/Exec.hpp"
9 #include "src/include/surf/surf.hpp"
10 #include "src/kernel/activity/ExecImpl.hpp"
11 #include "src/plugins/vm/VirtualMachineImpl.hpp"
12 #include "src/surf/cpu_interface.hpp"
13
14 #include <boost/algorithm/string/classification.hpp>
15 #include <boost/algorithm/string/split.hpp>
16
17 SIMGRID_REGISTER_PLUGIN(host_energy, "Cpu energy consumption.", &sg_host_energy_plugin_init)
18
19 /** @defgroup plugin_host_energy
20
21   @rst
22 This is the energy plugin, enabling to account not only for computation time, but also for the dissipated energy in the
23 simulated platform.
24 To activate this plugin, first call :cpp:func:`sg_host_energy_plugin_init()` before your :cpp:func:`MSG_init()`, and then use
25 :cpp:func:`MSG_host_get_consumed_energy()` to retrieve the consumption of a given host.
26
27 When the host is on, this energy consumption naturally depends on both the current CPU load and the host energy profile.
28 According to our measurements, the consumption is somehow linear in the amount of cores at full speed, with an
29 abnormality when all the cores are idle. The full details are in `our scientific paper <https://hal.inria.fr/hal-01523608>`_
30 on that topic.
31
32 As a result, our energy model takes 4 parameters:
33
34   - ``Idle`` wattage (i.e., instantaneous consumption in Watt) when your host is up and running, but without anything to do.
35   - ``Epsilon`` wattage when all cores are at 0 or epsilon%, but not in Idle state.
36   - ``AllCores`` wattage when all cores of the host are at 100%.
37   - ``Off`` wattage when the host is turned off.
38
39 Here is an example of XML declaration:
40
41 .. code-block:: xml
42
43    <host id="HostA" speed="100.0Mf" core="4">
44        <prop id="wattage_per_state" value="100.0:120.0:200.0" />
45        <prop id="wattage_off" value="10" />
46    </host>
47
48 If only two values are given, ``Idle`` is used for the missing ``Epsilon`` value.
49
50 This example gives the following parameters: ``Off`` is 10 Watts; ``Idle`` is 100 Watts; ``Epsilon`` is 120 Watts and
51 ``AllCores`` is 200 Watts.
52 This is enough to compute the wattage as a function of the amount of loaded cores:
53
54 .. raw:: html
55
56    <table border="1">
57    <tr><th>#Cores loaded</th><th>Wattage</th><th>Explanation</th></tr>
58    <tr><td>0 (idle)</td><td> 100 Watts&nbsp;</td><td> Idle value</td></tr>
59    <tr><td>0 (not idle)</td><td> 120 Watts</td><td> Epsilon value</td></tr>
60    <tr><td>1</td><td> 140 Watts</td><td> Linear extrapolation between Epsilon and AllCores</td></tr>
61    <tr><td>2</td><td> 160 Watts</td><td> Linear extrapolation between Epsilon and AllCores</td></tr>
62    <tr><td>3</td><td> 180 Watts</td><td> Linear extrapolation between Epsilon and AllCores</td></tr>
63    <tr><td>4</td><td> 200 Watts</td><td> AllCores value</td></tr>
64    </table>
65
66
67 .. raw:: html
68
69    <h4>How does DVFS interact with the host energy model?</h4>
70
71 If your host has several DVFS levels (several pstates), then you should give the energetic profile of each pstate level:
72
73 .. code-block:: xml
74
75    <host id="HostC" speed="100.0Mf,50.0Mf,20.0Mf" core="4">
76        <prop id="wattage_per_state"
77              value="95.0:120.0:200.0, 93.0:115.0:170.0, 90.0:110.0:150.0" />
78        <prop id="wattage_off" value="10" />
79    </host>
80
81 This encodes the following values:
82
83 .. raw:: html
84
85    <table border="1">
86    <tr><th>pstate</th><th>Performance</th><th>Idle</th><th>Epsilon</th><th>AllCores</th></tr>
87    <tr><td>0</td><td>100 Mflop/s</td><td>95 Watts</td><td>120 Watts</td><td>200 Watts</td></tr>
88    <tr><td>1</td><td>50 Mflop/s</td><td>93 Watts</td><td>115 Watts</td><td>170 Watts</td></tr>
89    <tr><td>2</td><td>20 Mflop/s</td><td>90 Watts</td><td>110 Watts</td><td>150 Watts</td></tr>
90    </table>
91
92 To change the pstate of a given CPU, use the following functions:
93 :cpp:func:`MSG_host_get_nb_pstates()`, :cpp:func:`simgrid::s4u::Host::set_pstate()`, :cpp:func:`MSG_host_get_power_peak_at()`.
94
95 .. raw:: html
96
97    <h4>How accurate are these models?</h4>
98
99 This model cannot be more accurate than your instantiation: with the default values, your result will not be accurate at
100 all. You can still get accurate energy prediction, provided that you carefully instantiate the model.
101 The first step is to ensure that your timing prediction match perfectly. But this is only the first step of the path,
102 and you really want to read `this paper <https://hal.inria.fr/hal-01523608>`_ to see all what you need to do
103 before you can get accurate energy predictions.
104
105   @endrst
106  */
107
108 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(surf_energy, surf, "Logging specific to the SURF energy plugin");
109
110 // Forwards declaration needed to make this function a friend (because friends have external linkage by default)
111 static void on_simulation_end();
112
113 namespace simgrid {
114 namespace plugin {
115
116 class PowerRange {
117 public:
118   double idle_;
119   double epsilon_;
120   double max_;
121   double slope_;
122
123   PowerRange(double idle, double epsilon, double max) : idle_(idle), epsilon_(epsilon), max_(max), slope_(max-epsilon) {}
124 };
125
126 class HostEnergy {
127   friend void ::on_simulation_end(); // For access to host_was_used_
128 public:
129   static simgrid::xbt::Extension<simgrid::s4u::Host, HostEnergy> EXTENSION_ID;
130
131   explicit HostEnergy(simgrid::s4u::Host* ptr);
132   ~HostEnergy();
133
134   double get_current_watts_value();
135   double get_current_watts_value(double cpu_load);
136   double get_consumed_energy();
137   double get_watt_idle_at(int pstate);
138   double get_watt_min_at(int pstate);
139   double get_watt_max_at(int pstate);
140   double get_power_range_slope_at(int pstate);
141   void update();
142
143 private:
144   void init_watts_range_list();
145   simgrid::s4u::Host* host_ = nullptr;
146   /*< List of (idle_power, epsilon_power, max_power) tuple corresponding to each cpu pstate */
147   std::vector<PowerRange> power_range_watts_list_;
148
149   /* We need to keep track of what pstate has been used, as we will sometimes be notified only *after* a pstate has been
150    * used (but we need to update the energy consumption with the old pstate!)
151    */
152   int pstate_           = 0;
153   const int pstate_off_ = -1;
154
155   /* Only used to split total energy into unused/used hosts.
156    * If you want to get this info for something else, rather use the host_load plugin
157    */
158   bool host_was_used_  = false;
159 public:
160   double watts_off_    = 0.0; /*< Consumption when the machine is turned off (shutdown) */
161   double total_energy_ = 0.0; /*< Total energy consumed by the host */
162   double last_updated_;       /*< Timestamp of the last energy update event*/
163 };
164
165 simgrid::xbt::Extension<simgrid::s4u::Host, HostEnergy> HostEnergy::EXTENSION_ID;
166
167 /* Computes the consumption so far. Called lazily on need. */
168 void HostEnergy::update()
169 {
170   double start_time  = this->last_updated_;
171   double finish_time = surf_get_clock();
172   //
173   // We may have start == finish if the past consumption was updated since the simcall was started
174   // for example if 2 actors requested to update the same host's consumption in a given scheduling round.
175   //
176   // Even in this case, we need to save the pstate for the next call (after this if),
177   // which may have changed since that recent update.
178   if (start_time < finish_time) {
179     double previous_energy = this->total_energy_;
180
181     double instantaneous_power_consumption = this->get_current_watts_value();
182
183     double energy_this_step = instantaneous_power_consumption * (finish_time - start_time);
184
185     // TODO Trace: Trace energy_this_step from start_time to finish_time in host->getName()
186
187     this->total_energy_ = previous_energy + energy_this_step;
188     this->last_updated_ = finish_time;
189
190     XBT_DEBUG("[update_energy of %s] period=[%.8f-%.8f]; current speed=%.2E flop/s (pstate %i); total consumption before: %.8f J -> added now: %.8f J",
191               host_->get_cname(), start_time, finish_time, host_->pimpl_cpu->get_pstate_peak_speed(this->pstate_), this->pstate_, previous_energy,
192               energy_this_step);
193   }
194
195   /* Save data for the upcoming time interval: whether it's on/off and the pstate if it's on */
196   this->pstate_ = host_->is_on() ? host_->get_pstate() : pstate_off_;
197 }
198
199 HostEnergy::HostEnergy(simgrid::s4u::Host* ptr) : host_(ptr), last_updated_(surf_get_clock())
200 {
201   init_watts_range_list();
202   static bool warned = false;
203
204   const char* off_power_str = host_->get_property("wattage_off");
205   if (off_power_str == nullptr) {
206     off_power_str = host_->get_property("watt_off");
207     if (off_power_str != nullptr && not warned) {
208       warned = true;
209       XBT_WARN("Please use 'wattage_off' instead of 'watt_off' to define the idle wattage of hosts in your XML.");
210     }
211   }
212   if (off_power_str != nullptr) {
213     try {
214       this->watts_off_ = std::stod(std::string(off_power_str));
215     } catch (const std::invalid_argument&) {
216       throw std::invalid_argument(std::string("Invalid value for property wattage_off of host ") + host_->get_cname() +
217                                   ": " + off_power_str);
218     }
219   }
220   /* watts_off is 0 by default */
221 }
222
223 HostEnergy::~HostEnergy() = default;
224
225 double HostEnergy::get_watt_idle_at(int pstate)
226 {
227   xbt_assert(not power_range_watts_list_.empty(), "No power range properties specified for host %s",
228              host_->get_cname());
229
230   return power_range_watts_list_[pstate].idle_;
231 }
232
233 double HostEnergy::get_watt_min_at(int pstate)
234 {
235   xbt_assert(not power_range_watts_list_.empty(), "No power range properties specified for host %s",
236              host_->get_cname());
237   return power_range_watts_list_[pstate].epsilon_;
238 }
239
240 double HostEnergy::get_watt_max_at(int pstate)
241 {
242   xbt_assert(not power_range_watts_list_.empty(), "No power range properties specified for host %s",
243              host_->get_cname());
244   return power_range_watts_list_[pstate].max_;
245 }
246
247 double HostEnergy::get_power_range_slope_at(int pstate)
248 {
249     xbt_assert(not power_range_watts_list_.empty(), "No power range properties specified for host %s",
250                host_->get_cname());
251    return power_range_watts_list_[pstate].slope_;
252 }
253
254 /** @brief Computes the power consumed by the host according to the current situation
255  *
256  * - If the host is off, that's the watts_off value
257  * - if it's on, take the current pstate and the current processor load into account */
258 double HostEnergy::get_current_watts_value()
259 {
260   if (this->pstate_ == pstate_off_) // The host is off (or was off at the beginning of this time interval)
261     return this->watts_off_;
262
263   double current_speed = host_->get_pstate_speed(this->pstate_);
264
265   double cpu_load;
266
267   if (current_speed <= 0)
268     // Some users declare a pstate of speed 0 flops (e.g., to model boot time).
269     // We consider that the machine is then fully loaded. That's arbitrary but it avoids a NaN
270     cpu_load = 1;
271   else {
272     cpu_load = host_->pimpl_cpu->get_constraint()->get_usage() / current_speed;
273
274     /* Divide by the number of cores here to have a value between 0 and 1 */
275     cpu_load /= host_->pimpl_cpu->get_core_count();
276
277     if (cpu_load > 1) // This condition is true for energy_ptask on 32 bits, even if cpu_load is displayed as 1.000000
278       cpu_load = 1;   // That may be an harmless rounding error?
279     if (cpu_load > 0)
280       host_was_used_ = true;
281   }
282
283   return get_current_watts_value(cpu_load);
284 }
285
286 /** @brief Computes the power that the host would consume at the provided processor load
287  *
288  * Whether the host is ON or OFF is not taken into account.
289  */
290 double HostEnergy::get_current_watts_value(double cpu_load)
291 {
292   xbt_assert(not power_range_watts_list_.empty(), "No power range properties specified for host %s",
293              host_->get_cname());
294
295   /* Return watts_off if pstate == pstate_off (ie, if the host is off) */
296   if (this->pstate_ == pstate_off_) {
297     return watts_off_;
298   }
299
300   PowerRange power_range = power_range_watts_list_.at(this->pstate_);
301   double current_power;
302
303   if (cpu_load > 0)
304   {
305       /**
306        * Something is going on, the host is not idle.
307        *
308        * The power consumption follows the regular model:
309        * P(cpu_load) = Pstatic + Pdynamic * cpu_load
310        * where Pstatic = power_range.epsilon_ and Pdynamic = power_range.slope_
311        * and the cpu_load is a value between 0 and 1.
312        */
313       current_power = power_range.epsilon_ + cpu_load * power_range.slope_;
314   }
315   else
316   {
317       /* The host is idle, take the dedicated value! */
318       current_power = power_range.idle_;
319   }
320
321   XBT_DEBUG("[get_current_watts] pstate=%i, epsilon_power=%f, max_power=%f, slope=%f", this->pstate_, power_range.epsilon_,
322             power_range.max_, power_range.slope_);
323   XBT_DEBUG("[get_current_watts] Current power (watts) = %f, load = %f", current_power, cpu_load);
324
325   return current_power;
326 }
327
328 double HostEnergy::get_consumed_energy()
329 {
330   if (last_updated_ < surf_get_clock()) // We need to simcall this as it modifies the environment
331     simgrid::kernel::actor::simcall(std::bind(&HostEnergy::update, this));
332
333   return total_energy_;
334 }
335
336 void HostEnergy::init_watts_range_list()
337 {
338   const char* old_prop = host_->get_property("watt_per_state");
339   if (old_prop != nullptr) {
340     std::vector<std::string> all_power_values;
341     boost::split(all_power_values, old_prop, boost::is_any_of(","));
342
343     xbt_assert(all_power_values.size() == (unsigned)host_->get_pstate_count(),
344                "Invalid XML file. Found %lu energetic profiles for %d pstates",
345                all_power_values.size(), host_->get_pstate_count());
346
347     std::string msg = std::string("DEPRECATION WARNING: Property 'watt_per_state' will not work after v3.28.\n");
348     msg += std::string("The old syntax 'Idle:OneCore:AllCores' must be converted into 'Idle:Epsilon:AllCores' to "
349                        "properly model the consumption of non-whole tasks on mono-core hosts. Here are the values to "
350                        "use for host '") +
351            host_->get_cname() + "' in your XML file:\n";
352     msg += "     <prop id=\"wattage_per_state\" value=\"";
353     for (auto const& current_power_values_str : all_power_values) {
354       std::vector<std::string> current_power_values;
355       boost::split(current_power_values, current_power_values_str, boost::is_any_of(":"));
356       double p_idle = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(0)).c_str(),
357                                            "Invalid obsolete XML file. Fix your watt_per_state property.");
358       double p_one_core;
359       double p_full;
360       double p_epsilon;
361
362       if (current_power_values.size() == 3) {
363         p_idle     = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(0)).c_str(),
364                                       "Invalid obsolete XML file. Fix your watt_per_state property.");
365         p_one_core = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(1)).c_str(),
366                                           "Invalid obsolete XML file. Fix your watt_per_state property.");
367         p_full     = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(2)).c_str(),
368                                       "Invalid obsolete XML file. Fix your watt_per_state property.");
369         if (host_->get_core_count() == 1) {
370           p_epsilon = p_full;
371         } else {
372           p_epsilon = p_one_core - ((p_full - p_one_core) / (host_->get_core_count() - 1));
373         }
374       } else { // consuption given with idle and full only
375         p_idle = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(0)).c_str(),
376                                       "Invalid obsolete XML file. Fix your watt_per_state property.");
377         p_full = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(1)).c_str(),
378                                       "Invalid obsolete XML file. Fix your watt_per_state property.");
379         if (host_->get_core_count() == 1) {
380           p_epsilon = p_full;
381         } else {
382           p_epsilon = p_idle;
383         }
384       }
385
386       PowerRange range(p_idle, p_epsilon, p_full);
387       power_range_watts_list_.push_back(range);
388
389       msg += std::to_string(p_idle) + ":" + std::to_string(p_epsilon) + ":" + std::to_string(p_full);
390       msg += ",";
391     }
392     msg.pop_back(); // Remove the extraneous ','
393     msg += "\" />";
394     XBT_WARN("%s", msg.c_str());
395     return;
396   }
397
398   const char* all_power_values_str = host_->get_property("wattage_per_state");
399   if (all_power_values_str == nullptr) {
400     /* If no power values are given, we assume it's 0 everywhere */
401     XBT_DEBUG("No energetic profiles given for host %s, using 0 W by default.", host_->get_cname());
402     for (int i = 0; i < host_->get_pstate_count(); ++i) {
403         PowerRange range(0,0,0);
404         power_range_watts_list_.push_back(range);
405     }
406     return;
407   }
408
409   std::vector<std::string> all_power_values;
410   boost::split(all_power_values, all_power_values_str, boost::is_any_of(","));
411   XBT_DEBUG("%s: power properties: %s", host_->get_cname(), all_power_values_str);
412
413   xbt_assert(all_power_values.size() == (unsigned)host_->get_pstate_count(),
414              "Invalid XML file. Found %lu energetic profiles for %d pstates",
415              all_power_values.size(), host_->get_pstate_count());
416
417   int i = 0;
418   for (auto const& current_power_values_str : all_power_values) {
419     /* retrieve the power values associated with the pstate i */
420     std::vector<std::string> current_power_values;
421     boost::split(current_power_values, current_power_values_str, boost::is_any_of(":"));
422
423     xbt_assert(current_power_values.size() == 2 || current_power_values.size() == 3,
424                "Power properties incorrectly defined for host %s."
425                "It should be 'Idle:AllCores' (or 'Idle:Epsilon:AllCores') power values.",
426                host_->get_cname());
427
428     double idle_power;
429     double epsilon_power;
430     double max_power;
431
432     char* msg_idle    = bprintf("Invalid Idle value for pstate %d on host %s: %%s", i, host_->get_cname());
433     char* msg_epsilon = bprintf("Invalid Epsilon value for pstate %d on host %s: %%s", i, host_->get_cname());
434     char* msg_max     = bprintf("Invalid AllCores value for pstate %d on host %s: %%s", i, host_->get_cname());
435
436     idle_power = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(0)).c_str(), msg_idle);
437     if (current_power_values.size() == 2) { // Case: Idle:AllCores
438       epsilon_power = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(0)).c_str(), msg_idle);
439       max_power     = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(1)).c_str(), msg_max);
440     } else { // Case: Idle:Epsilon:AllCores
441       epsilon_power = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(1)).c_str(), msg_epsilon);
442       max_power     = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(2)).c_str(), msg_max);
443     }
444
445     XBT_DEBUG("Creating PowerRange for host %s. Idle:%f, Epsilon:%f, AllCores:%f.", host_->get_cname(), idle_power, epsilon_power, max_power);
446
447     PowerRange range(idle_power, epsilon_power, max_power);
448     power_range_watts_list_.push_back(range);
449     xbt_free(msg_idle);
450     xbt_free(msg_epsilon);
451     xbt_free(msg_max);
452     ++i;
453   }
454 }
455 } // namespace plugin
456 } // namespace simgrid
457
458 using simgrid::plugin::HostEnergy;
459
460 /* **************************** events  callback *************************** */
461 static void on_creation(simgrid::s4u::Host& host)
462 {
463   if (dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine*>(&host)) // Ignore virtual machines
464     return;
465
466   // TODO Trace: set to zero the energy variable associated to host->getName()
467
468   host.extension_set(new HostEnergy(&host));
469 }
470
471 static void on_action_state_change(simgrid::kernel::resource::CpuAction const& action,
472                                    simgrid::kernel::resource::Action::State /*previous*/)
473 {
474   for (simgrid::kernel::resource::Cpu* const& cpu : action.cpus()) {
475     simgrid::s4u::Host* host = cpu->get_host();
476     if (host != nullptr) {
477
478       // If it's a VM, take the corresponding PM
479       simgrid::s4u::VirtualMachine* vm = dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine*>(host);
480       if (vm) // If it's a VM, take the corresponding PM
481         host = vm->get_pm();
482
483       // Get the host_energy extension for the relevant host
484       HostEnergy* host_energy = host->extension<HostEnergy>();
485
486       if (host_energy->last_updated_ < surf_get_clock())
487         host_energy->update();
488     }
489   }
490 }
491
492 /* This callback is fired either when the host changes its state (on/off) ("onStateChange") or its speed
493  * (because the user changed the pstate, or because of external trace events) ("onSpeedChange") */
494 static void on_host_change(simgrid::s4u::Host const& host)
495 {
496   if (dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine const*>(&host)) // Ignore virtual machines
497     return;
498
499   HostEnergy* host_energy = host.extension<HostEnergy>();
500
501   host_energy->update();
502 }
503
504 static void on_host_destruction(simgrid::s4u::Host const& host)
505 {
506   if (dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine const*>(&host)) // Ignore virtual machines
507     return;
508
509   XBT_INFO("Energy consumption of host %s: %f Joules", host.get_cname(),
510            host.extension<HostEnergy>()->get_consumed_energy());
511 }
512
513 static void on_simulation_end()
514 {
515   std::vector<simgrid::s4u::Host*> hosts = simgrid::s4u::Engine::get_instance()->get_all_hosts();
516
517   double total_energy      = 0.0; // Total energy consumption (whole platform)
518   double used_hosts_energy = 0.0; // Energy consumed by hosts that computed something
519   for (size_t i = 0; i < hosts.size(); i++) {
520     if (dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine*>(hosts[i]) == nullptr) { // Ignore virtual machines
521
522       double energy      = hosts[i]->extension<HostEnergy>()->get_consumed_energy();
523       total_energy += energy;
524       if (hosts[i]->extension<HostEnergy>()->host_was_used_)
525         used_hosts_energy += energy;
526     }
527   }
528   XBT_INFO("Total energy consumption: %f Joules (used hosts: %f Joules; unused/idle hosts: %f)", total_energy,
529            used_hosts_energy, total_energy - used_hosts_energy);
530 }
531
532 /* **************************** Public interface *************************** */
533
534 /** @ingroup plugin_host_energy
535  * @brief Enable host energy plugin
536  * @details Enable energy plugin to get joules consumption of each cpu. Call this function before #MSG_init().
537  */
538 void sg_host_energy_plugin_init()
539 {
540   if (HostEnergy::EXTENSION_ID.valid())
541     return;
542
543   HostEnergy::EXTENSION_ID = simgrid::s4u::Host::extension_create<HostEnergy>();
544
545   simgrid::s4u::Host::on_creation.connect(&on_creation);
546   simgrid::s4u::Host::on_state_change.connect(&on_host_change);
547   simgrid::s4u::Host::on_speed_change.connect(&on_host_change);
548   simgrid::s4u::Host::on_destruction.connect(&on_host_destruction);
549   simgrid::s4u::Engine::on_simulation_end.connect(&on_simulation_end);
550   simgrid::kernel::resource::CpuAction::on_state_change.connect(&on_action_state_change);
551   // We may only have one actor on a node. If that actor executes something like
552   //   compute -> recv -> compute
553   // the recv operation will not trigger a "CpuAction::on_state_change". This means
554   // that the next trigger would be the 2nd compute, hence ignoring the idle time
555   // during the recv call. By updating at the beginning of a compute, we can
556   // fix that. (If the cpu is not idle, this is not required.)
557   simgrid::s4u::Exec::on_start.connect([](simgrid::s4u::Actor const&, simgrid::s4u::Exec const& activity) {
558     if (activity.get_host_number() == 1) { // We only run on one host
559       simgrid::s4u::Host* host         = activity.get_host();
560       simgrid::s4u::VirtualMachine* vm = dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine*>(host);
561       if (vm != nullptr)
562         host = vm->get_pm();
563       xbt_assert(host != nullptr);
564       host->extension<HostEnergy>()->update();
565     }
566   });
567 }
568
569 /** @ingroup plugin_host_energy
570  *  @brief updates the consumption of all hosts
571  *
572  * After this call, sg_host_get_consumed_energy() will not interrupt your process
573  * (until after the next clock update).
574  */
575 void sg_host_energy_update_all()
576 {
577   simgrid::kernel::actor::simcall([]() {
578     std::vector<simgrid::s4u::Host*> list = simgrid::s4u::Engine::get_instance()->get_all_hosts();
579     for (auto const& host : list)
580       if (dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine*>(host) == nullptr) { // Ignore virtual machines
581         xbt_assert(host != nullptr);
582         host->extension<HostEnergy>()->update();
583       }
584   });
585 }
586
587 /** @ingroup plugin_host_energy
588  *  @brief Returns the total energy consumed by the host so far (in Joules)
589  *
590  *  Please note that since the consumption is lazily updated, it may require a simcall to update it.
591  *  The result is that the actor requesting this value will be interrupted,
592  *  the value will be updated in kernel mode before returning the control to the requesting actor.
593  */
594 double sg_host_get_consumed_energy(sg_host_t host)
595 {
596   xbt_assert(HostEnergy::EXTENSION_ID.valid(),
597              "The Energy plugin is not active. Please call sg_host_energy_plugin_init() during initialization.");
598   return host->extension<HostEnergy>()->get_consumed_energy();
599 }
600
601 /** @ingroup plugin_host_energy
602  *  @brief Get the amount of watt dissipated at the given pstate when the host is idling
603  */
604 double sg_host_get_wattidle_at(sg_host_t host, int pstate)
605 {
606   xbt_assert(HostEnergy::EXTENSION_ID.valid(),
607              "The Energy plugin is not active. Please call sg_host_energy_plugin_init() during initialization.");
608   return host->extension<HostEnergy>()->get_watt_idle_at(pstate);
609 }
610
611 /** @ingroup plugin_host_energy
612  *  @brief Get the amount of watt dissipated at the given pstate when the host is idling
613  */
614 double sg_host_get_wattmin_at(sg_host_t host, int pstate)
615 {
616   xbt_assert(HostEnergy::EXTENSION_ID.valid(),
617              "The Energy plugin is not active. Please call sg_host_energy_plugin_init() during initialization.");
618   return host->extension<HostEnergy>()->get_watt_min_at(pstate);
619 }
620 /** @ingroup plugin_host_energy
621  *  @brief  Returns the amount of watt dissipated at the given pstate when the host burns CPU at 100%
622  */
623 double sg_host_get_wattmax_at(sg_host_t host, int pstate)
624 {
625   xbt_assert(HostEnergy::EXTENSION_ID.valid(),
626              "The Energy plugin is not active. Please call sg_host_energy_plugin_init() during initialization.");
627   return host->extension<HostEnergy>()->get_watt_max_at(pstate);
628 }
629 /** @ingroup plugin_host_energy
630  *  @brief  Returns the power slope at the given pstate
631  */
632 double sg_host_get_power_range_slope_at(sg_host_t host, int pstate)
633 {
634   xbt_assert(HostEnergy::EXTENSION_ID.valid(),
635              "The Energy plugin is not active. Please call sg_host_energy_plugin_init() during initialization.");
636   return host->extension<HostEnergy>()->get_power_range_slope_at(pstate);
637 }
638 /** @ingroup plugin_host_energy
639  *  @brief Returns the current consumption of the host
640  */
641 double sg_host_get_current_consumption(sg_host_t host)
642 {
643   xbt_assert(HostEnergy::EXTENSION_ID.valid(),
644              "The Energy plugin is not active. Please call sg_host_energy_plugin_init() during initialization.");
645   return host->extension<HostEnergy>()->get_current_watts_value();
646 }