Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
typo found by lintian
[simgrid.git] / src / surf / plugins / host_energy.cpp
index 42efb75..97befbd 100644 (file)
 
 /** @addtogroup plugin_energy
 
-
-This is the energy plugin, enabling to account not only for computation time,
-but also for the dissipated energy in the simulated platform.
-To activate this plugin, first call sg_host_energy_plugin_init() before your #MSG_init(),
-and then use MSG_host_get_consumed_energy() to retrieve the consumption of a given host.
-
-When the host is on, this energy consumption naturally depends on both the
-current CPU load and the host energy profile. According to our measurements,
-the consumption is somehow linear in the amount of cores at full speed,
-with an abnormality when all the cores are idle. The full details are in
+This is the energy plugin, enabling to account not only for computation time, but also for the dissipated energy in the
+simulated platform.
+To activate this plugin, first call sg_host_energy_plugin_init() before your #MSG_init(), and then use
+MSG_host_get_consumed_energy() to retrieve the consumption of a given host.
+
+When the host is on, this energy consumption naturally depends on both the current CPU load and the host energy profile.
+According to our measurements, the consumption is somehow linear in the amount of cores at full speed, with an
+abnormality when all the cores are idle. The full details are in
 <a href="https://hal.inria.fr/hal-01523608">our scientific paper</a> on that topic.
 
 As a result, our energy model takes 4 parameters:
@@ -61,15 +59,14 @@ This is enough to compute the consumption as a function of the amount of loaded
 
 ### What if a given core is only at load 50%?
 
-This is impossible in SimGrid because we recompute everything each time
-that the CPU starts or stops doing something. So if a core is at load 50% over
-a period, it means that it is at load 100% half of the time and at load 0% the
-rest of the time, and our model holds.
+This is impossible in SimGrid because we recompute everything each time that the CPU starts or stops doing something.
+So if a core is at load 50% over a period, it means that it is at load 100% half of the time and at load 0% the rest of
+the time, and our model holds.
 
 ### What if the host has only one core?
 
 In this case, the parameters \b OneCore and \b AllCores are obviously the same.
-Actually, SimGrid expect an energetic profile formated as 'Idle:Running' for mono-cores hosts.
+Actually, SimGrid expect an energetic profile formatted as 'Idle:Running' for mono-cores hosts.
 If you insist on passing 3 parameters in this case, then you must have the same value for \b OneCore and \b AllCores.
 
 \code{.xml}
@@ -81,8 +78,7 @@ If you insist on passing 3 parameters in this case, then you must have the same
 
 ### How does DVFS interact with the host energy model?
 
-If your host has several DVFS levels (several pstates), then you should
-give the energetic profile of each pstate level:
+If your host has several DVFS levels (several pstates), then you should give the energetic profile of each pstate level:
 
 \code{.xml}
 <host id="HostC" power="100.0Mf,50.0Mf,20.0Mf" cores="4">
@@ -102,6 +98,13 @@ This encodes the following values
 To change the pstate of a given CPU, use the following functions:
 #MSG_host_get_nb_pstates(), simgrid#s4u#Host#setPstate(), #MSG_host_get_power_peak_at().
 
+### How accurate are these models?
+
+This model cannot be more accurate than your instantiation: with the default values, your result will not be accurate at
+all. You can still get accurate energy prediction, provided that you carefully instantiate the model.
+The first step is to ensure that your timing prediction match perfectly. But this is only the first step of the path,
+and you really want to read <a href="https://hal.inria.fr/hal-01523608">this paper</a> to see all what you need to do
+before you can get accurate energy predictions.
  */
 
 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(surf_energy, surf, "Logging specific to the SURF energy plugin");
@@ -137,11 +140,11 @@ private:
   std::vector<PowerRange>
       power_range_watts_list; /*< List of (min_power,max_power) pairs corresponding to each cpu pstate */
 
-  /* We need to keep track of what pstate has been used, as we will sometimes
-   * be notified only *after* a pstate has been used (but we need to update the energy consumption
-   * with the old pstate!)
+  /* We need to keep track of what pstate has been used, as we will sometimes be notified only *after* a pstate has been
+   * used (but we need to update the energy consumption with the old pstate!)
    */
   int pstate = 0;
+  const int pstate_off = -1;
 
 public:
   double watts_off    = 0.0; /*< Consumption when the machine is turned off (shutdown) */
@@ -151,15 +154,15 @@ public:
 
 simgrid::xbt::Extension<simgrid::s4u::Host, HostEnergy> HostEnergy::EXTENSION_ID;
 
-/* Computes the consumption so far.  Called lazily on need. */
+/* Computes the consumption so far. Called lazily on need. */
 void HostEnergy::update()
 {
   double start_time  = this->last_updated;
   double finish_time = surf_get_clock();
-  double cpu_load;
-  double current_speed = host->speed();
+  double current_speed = host->getSpeed();
 
   if (start_time < finish_time) {
+    double cpu_load;
     // We may have start == finish if the past consumption was updated since the simcall was started
     // for example if 2 actors requested to update the same host's consumption in a given scheduling round.
     //
@@ -190,7 +193,7 @@ void HostEnergy::update()
     double previous_energy = this->total_energy;
 
     double instantaneous_consumption;
-    if (this->pstate == -1) // The host was off at the beginning of this time interval
+    if (this->pstate == pstate_off) // The host was off at the beginning of this time interval
       instantaneous_consumption = this->watts_off;
     else
       instantaneous_consumption = this->getCurrentWattsValue(cpu_load);
@@ -204,22 +207,26 @@ void HostEnergy::update()
 
     XBT_DEBUG("[update_energy of %s] period=[%.2f-%.2f]; current power peak=%.0E flop/s; consumption change: %.2f J -> "
               "%.2f J",
-              host->cname(), start_time, finish_time, host->pimpl_cpu->speed_.peak, previous_energy, energy_this_step);
+              host->getCname(), start_time, finish_time, host->pimpl_cpu->speed_.peak, previous_energy,
+              energy_this_step);
   }
 
   /* Save data for the upcoming time interval: whether it's on/off and the pstate if it's on */
-  this->pstate = host->isOn() ? host->pstate() : -1;
+  this->pstate = host->isOn() ? host->getPstate() : pstate_off;
 }
 
 HostEnergy::HostEnergy(simgrid::s4u::Host* ptr) : host(ptr), last_updated(surf_get_clock())
 {
   initWattsRangeList();
 
-  const char* off_power_str = host->property("watt_off");
+  const char* off_power_str = host->getProperty("watt_off");
   if (off_power_str != nullptr) {
-    char* msg       = bprintf("Invalid value for property watt_off of host %s: %%s", host->cname());
-    this->watts_off = xbt_str_parse_double(off_power_str, msg);
-    xbt_free(msg);
+    try {
+      this->watts_off = std::stod(std::string(off_power_str));
+    } catch (std::invalid_argument& ia) {
+      throw std::invalid_argument(std::string("Invalid value for property watt_off of host ") + host->getCname() +
+                                  ": " + off_power_str);
+    }
   }
   /* watts_off is 0 by default */
 }
@@ -228,20 +235,20 @@ HostEnergy::~HostEnergy() = default;
 
 double HostEnergy::getWattMinAt(int pstate)
 {
-  xbt_assert(not power_range_watts_list.empty(), "No power range properties specified for host %s", host->cname());
+  xbt_assert(not power_range_watts_list.empty(), "No power range properties specified for host %s", host->getCname());
   return power_range_watts_list[pstate].min;
 }
 
 double HostEnergy::getWattMaxAt(int pstate)
 {
-  xbt_assert(not power_range_watts_list.empty(), "No power range properties specified for host %s", host->cname());
+  xbt_assert(not power_range_watts_list.empty(), "No power range properties specified for host %s", host->getCname());
   return power_range_watts_list[pstate].max;
 }
 
 /** @brief Computes the power consumed by the host according to the current pstate and processor load */
 double HostEnergy::getCurrentWattsValue(double cpu_load)
 {
-  xbt_assert(not power_range_watts_list.empty(), "No power range properties specified for host %s", host->cname());
+  xbt_assert(not power_range_watts_list.empty(), "No power range properties specified for host %s", host->getCname());
 
   /* min_power corresponds to the power consumed when only one core is active */
   /* max_power is the power consumed at 100% cpu load       */
@@ -266,7 +273,7 @@ double HostEnergy::getCurrentWattsValue(double cpu_load)
      * (maxCpuLoad is by definition 1)
      */
     double power_slope;
-    int coreCount         = host->coreCount();
+    int coreCount         = host->getCoreCount();
     double coreReciprocal = static_cast<double>(1) / static_cast<double>(coreCount);
     if (coreCount > 1)
       power_slope = (max_power - min_power) / (1 - coreReciprocal);
@@ -294,47 +301,47 @@ double HostEnergy::getConsumedEnergy()
 
 void HostEnergy::initWattsRangeList()
 {
-  const char* all_power_values_str = host->property("watt_per_state");
+  const char* all_power_values_str = host->getProperty("watt_per_state");
   if (all_power_values_str == nullptr)
     return;
 
   std::vector<std::string> all_power_values;
   boost::split(all_power_values, all_power_values_str, boost::is_any_of(","));
-  XBT_DEBUG("%s: profile: %s, cores: %d", host->cname(), all_power_values_str, host->coreCount());
+  XBT_DEBUG("%s: profile: %s, cores: %d", host->getCname(), all_power_values_str, host->getCoreCount());
 
   int i = 0;
   for (auto current_power_values_str : all_power_values) {
     /* retrieve the power values associated with the current pstate */
     std::vector<std::string> current_power_values;
     boost::split(current_power_values, current_power_values_str, boost::is_any_of(":"));
-    if (host->coreCount() == 1) {
+    if (host->getCoreCount() == 1) {
       xbt_assert(current_power_values.size() == 2 || current_power_values.size() == 3,
                  "Power properties incorrectly defined for host %s."
                  "It should be 'Idle:FullSpeed' power values because you have one core only.",
-                 host->cname());
+                 host->getCname());
       if (current_power_values.size() == 2) {
         // In this case, 1core == AllCores
         current_power_values.push_back(current_power_values.at(1));
       } else { // size == 3
         xbt_assert((current_power_values.at(1)) == (current_power_values.at(2)),
                    "Power properties incorrectly defined for host %s.\n"
-                   "The energy profile of mono-cores should be formated as 'Idle:FullSpeed' only.\n"
+                   "The energy profile of mono-cores should be formatted as 'Idle:FullSpeed' only.\n"
                    "If you go for a 'Idle:OneCore:AllCores' power profile on mono-cores, then OneCore and AllCores "
                    "must be equal.",
-                   host->cname());
+                   host->getCname());
       }
     } else {
       xbt_assert(current_power_values.size() == 3,
                  "Power properties incorrectly defined for host %s."
                  "It should be 'Idle:OneCore:AllCores' power values because you have more than one core.",
-                 host->cname());
+                 host->getCname());
     }
 
     /* min_power corresponds to the idle power (cpu load = 0) */
     /* max_power is the power consumed at 100% cpu load       */
-    char* msg_idle = bprintf("Invalid idle value for pstate %d on host %s: %%s", i, host->cname());
-    char* msg_min  = bprintf("Invalid OneCore value for pstate %d on host %s: %%s", i, host->cname());
-    char* msg_max  = bprintf("Invalid AllCores value for pstate %d on host %s: %%s", i, host->cname());
+    char* msg_idle = bprintf("Invalid idle value for pstate %d on host %s: %%s", i, host->getCname());
+    char* msg_min  = bprintf("Invalid OneCore value for pstate %d on host %s: %%s", i, host->getCname());
+    char* msg_max  = bprintf("Invalid AllCores value for pstate %d on host %s: %%s", i, host->getCname());
     PowerRange range(xbt_str_parse_double((current_power_values.at(0)).c_str(), msg_idle),
                      xbt_str_parse_double((current_power_values.at(1)).c_str(), msg_min),
                      xbt_str_parse_double((current_power_values.at(2)).c_str(), msg_max));
@@ -400,7 +407,7 @@ static void onHostDestruction(simgrid::s4u::Host& host)
 
   HostEnergy* host_energy = host.extension<HostEnergy>();
   host_energy->update();
-  XBT_INFO("Energy consumption of host %s: %f Joules", host.cname(), host_energy->getConsumedEnergy());
+  XBT_INFO("Energy consumption of host %s: %f Joules", host.getCname(), host_energy->getConsumedEnergy());
 }
 
 static void onSimulationEnd()
@@ -456,9 +463,10 @@ void sg_host_energy_update_all()
 {
   simgrid::simix::kernelImmediate([]() {
     std::vector<simgrid::s4u::Host*> list;
-    simgrid::s4u::Engine::instance()->hostList(&list);
+    simgrid::s4u::Engine::getInstance()->getHostList(&list);
     for (auto host : list)
-      host->extension<HostEnergy>()->update();
+      if (dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine*>(host) == nullptr) // Ignore virtual machines
+        host->extension<HostEnergy>()->update();
   });
 }
 
@@ -502,7 +510,7 @@ double sg_host_get_current_consumption(sg_host_t host)
 {
   xbt_assert(HostEnergy::EXTENSION_ID.valid(),
              "The Energy plugin is not active. Please call sg_energy_plugin_init() during initialization.");
-  double cpu_load = lmm_constraint_get_usage(host->pimpl_cpu->constraint()) / host->speed();
+  double cpu_load = lmm_constraint_get_usage(host->pimpl_cpu->constraint()) / host->getSpeed();
   return host->extension<HostEnergy>()->getCurrentWattsValue(cpu_load);
 }