Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
[cppcheck] Reduce scope for variables.
[simgrid.git] / src / plugins / host_energy.cpp
index 1e7bdb7..2b62506 100644 (file)
-/* Copyright (c) 2010-2018. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
+/* Copyright (c) 2010-2019. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
 
 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
 
 #include "simgrid/plugins/energy.h"
-#include "simgrid/plugins/load.h"
 #include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
+#include "simgrid/s4u/Exec.hpp"
 #include "src/include/surf/surf.hpp"
+#include "src/kernel/activity/ExecImpl.hpp"
 #include "src/plugins/vm/VirtualMachineImpl.hpp"
 #include "src/surf/cpu_interface.hpp"
 
 #include <boost/algorithm/string/classification.hpp>
 #include <boost/algorithm/string/split.hpp>
 
-/** @addtogroup plugin_energy
+SIMGRID_REGISTER_PLUGIN(host_energy, "Cpu energy consumption.", &sg_host_energy_plugin_init)
 
+/** @defgroup plugin_host_energy
+
+  @rst
 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.
+To activate this plugin, first call :cpp:func:`sg_host_energy_plugin_init()` before your :cpp:func:`MSG_init()`, and then use
+:cpp:func:`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.
+abnormality when all the cores are idle. The full details are in `our scientific paper <https://hal.inria.fr/hal-01523608>`_
+on that topic.
 
 As a result, our energy model takes 4 parameters:
 
-  - \b Idle: instantaneous consumption (in Watt) when your host is up and running, but without anything to do.
-  - \b OneCore: instantaneous consumption (in Watt) when only one core is active, at 100%.
-  - \b AllCores: instantaneous consumption (in Watt) when all cores of the host are at 100%.
-  - \b Off: instantaneous consumption (in Watt) when the host is turned off.
+  - ``Idle`` wattage (i.e., instantaneous consumption in Watt) when your host is up and running, but without anything to do.
+  - ``Epsilon`` wattage when all cores are at 0 or epsilon%, but not in Idle state.
+  - ``AllCores`` wattage when all cores of the host are at 100%.
+  - ``Off`` wattage when the host is turned off.
 
 Here is an example of XML declaration:
 
-\code{.xml}
-<host id="HostA" power="100.0Mf" cores="4">
-    <prop id="watt_per_state" value="100.0:120.0:200.0" />
-    <prop id="watt_off" value="10" />
-</host>
-\endcode
+.. code-block:: xml
 
-This example gives the following parameters: \b Off is 10 Watts; \b Idle is 100 Watts; \b OneCore is 120 Watts and \b
-AllCores is 200 Watts.
-This is enough to compute the consumption as a function of the amount of loaded cores:
+   <host id="HostA" speed="100.0Mf" core="4">
+       <prop id="wattage_per_state" value="100.0:120.0:200.0" />
+       <prop id="wattage_off" value="10" />
+   </host>
 
-<table>
-<tr><th>\#Cores loaded</th><th>Consumption</th><th>Explanation</th></tr>
-<tr><td>0</td><td> 100 Watts</td><td>Idle value</td></tr>
-<tr><td>1</td><td> 120 Watts</td><td>OneCore value</td></tr>
-<tr><td>2</td><td> 147 Watts</td><td>linear extrapolation between OneCore and AllCores</td></tr>
-<tr><td>3</td><td> 173 Watts</td><td>linear extrapolation between OneCore and AllCores</td></tr>
-<tr><td>4</td><td> 200 Watts</td><td>AllCores value</td></tr>
-</table>
+If only two values are given, ``Idle`` is used for the missing ``Epsilon`` value.
 
-### What if a given core is only at load 50%?
+This example gives the following parameters: ``Off`` is 10 Watts; ``Idle`` is 100 Watts; ``Epsilon`` is 120 Watts and
+``AllCores`` is 200 Watts.
+This is enough to compute the wattage as a function of the amount of loaded cores:
 
-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.
+.. raw:: html
 
-### What if the host has only one core?
+   <table border="1">
+   <tr><th>#Cores loaded</th><th>Wattage</th><th>Explanation</th></tr>
+   <tr><td>0 (idle)</td><td> 100 Watts&nbsp;</td><td> Idle value</td></tr>
+   <tr><td>0 (not idle)</td><td> 120 Watts</td><td> Epsilon value</td></tr>
+   <tr><td>1</td><td> 140 Watts</td><td> Linear extrapolation between Epsilon and AllCores</td></tr>
+   <tr><td>2</td><td> 160 Watts</td><td> Linear extrapolation between Epsilon and AllCores</td></tr>
+   <tr><td>3</td><td> 180 Watts</td><td> Linear extrapolation between Epsilon and AllCores</td></tr>
+   <tr><td>4</td><td> 200 Watts</td><td> AllCores value</td></tr>
+   </table>
 
-In this case, the parameters \b OneCore and \b AllCores are obviously the same.
-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}
-<host id="HostC" power="100.0Mf" cores="1">
-    <prop id="watt_per_state" value="95.0:200.0" /> <!-- we may have used '95:200:200' instead -->
-    <prop id="watt_off" value="10" />
-</host>
-\endcode
+.. raw:: html
 
-### How does DVFS interact with the host energy model?
+   <h4>How does DVFS interact with the host energy model?</h4>
 
 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">
-    <prop id="watt_per_state" value="95.0:120.0:200.0, 93.0:115.0:170.0, 90.0:110.0:150.0" />
-    <prop id="watt_off" value="10" />
-</host>
-\endcode
-
-This encodes the following values
-<table>
-<tr><th>pstate</th><th>Performance</th><th>Idle</th><th>OneCore</th><th>AllCores</th></tr>
-<tr><td>0</td><td>100 Mflop/s</td><td>95 Watts</td><td>120 Watts</td><td>200 Watts</td></tr>
-<tr><td>1</td><td>50 Mflop/s</td><td>93 Watts</td><td>115 Watts</td><td>170 Watts</td></tr>
-<tr><td>2</td><td>20 Mflop/s</td><td>90 Watts</td><td>110 Watts</td><td>150 Watts</td></tr>
-</table>
+.. code-block:: xml
+
+   <host id="HostC" speed="100.0Mf,50.0Mf,20.0Mf" core="4">
+       <prop id="wattage_per_state"
+             value="95.0:120.0:200.0, 93.0:115.0:170.0, 90.0:110.0:150.0" />
+       <prop id="wattage_off" value="10" />
+   </host>
+
+This encodes the following values:
+
+.. raw:: html
+
+   <table border="1">
+   <tr><th>pstate</th><th>Performance</th><th>Idle</th><th>Epsilon</th><th>AllCores</th></tr>
+   <tr><td>0</td><td>100 Mflop/s</td><td>95 Watts</td><td>120 Watts</td><td>200 Watts</td></tr>
+   <tr><td>1</td><td>50 Mflop/s</td><td>93 Watts</td><td>115 Watts</td><td>170 Watts</td></tr>
+   <tr><td>2</td><td>20 Mflop/s</td><td>90 Watts</td><td>110 Watts</td><td>150 Watts</td></tr>
+   </table>
 
 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().
+:cpp:func:`MSG_host_get_nb_pstates()`, :cpp:func:`simgrid::s4u::Host::set_pstate()`, :cpp:func:`MSG_host_get_power_peak_at()`.
 
-### How accurate are these models?
+.. raw:: html
+
+   <h4>How accurate are these models?</h4>
 
 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
+and you really want to read `this paper <https://hal.inria.fr/hal-01523608>`_ to see all what you need to do
 before you can get accurate energy predictions.
+
+  @endrst
  */
 
 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(surf_energy, surf, "Logging specific to the SURF energy plugin");
 
+// Forwards declaration needed to make this function a friend (because friends have external linkage by default)
+static void on_simulation_end();
+
 namespace simgrid {
 namespace plugin {
 
 class PowerRange {
 public:
   double idle_;
-  double min_;
+  double epsilon_;
   double max_;
+  double slope_;
 
-  PowerRange(double idle, double min, double max) : idle_(idle), min_(min), max_(max) {}
+  PowerRange(double idle, double epsilon, double max) : idle_(idle), epsilon_(epsilon), max_(max), slope_(max-epsilon) {}
 };
 
 class HostEnergy {
+  friend void ::on_simulation_end(); // For access to host_was_used_
 public:
   static simgrid::xbt::Extension<simgrid::s4u::Host, HostEnergy> EXTENSION_ID;
 
@@ -128,14 +134,16 @@ public:
   double get_current_watts_value();
   double get_current_watts_value(double cpu_load);
   double get_consumed_energy();
+  double get_watt_idle_at(int pstate);
   double get_watt_min_at(int pstate);
   double get_watt_max_at(int pstate);
+  double get_power_range_slope_at(int pstate);
   void update();
 
 private:
   void init_watts_range_list();
   simgrid::s4u::Host* host_ = nullptr;
-  /*< List of (min_power,max_power) pairs corresponding to each cpu pstate */
+  /*< List of (idle_power, epsilon_power, max_power) tuple corresponding to each cpu pstate */
   std::vector<PowerRange> power_range_watts_list_;
 
   /* We need to keep track of what pstate has been used, as we will sometimes be notified only *after* a pstate has been
@@ -144,6 +152,10 @@ private:
   int pstate_           = 0;
   const int pstate_off_ = -1;
 
+  /* Only used to split total energy into unused/used hosts.
+   * If you want to get this info for something else, rather use the host_load plugin
+   */
+  bool host_was_used_  = false;
 public:
   double watts_off_    = 0.0; /*< Consumption when the machine is turned off (shutdown) */
   double total_energy_ = 0.0; /*< Total energy consumed by the host */
@@ -166,18 +178,17 @@ void HostEnergy::update()
   if (start_time < finish_time) {
     double previous_energy = this->total_energy_;
 
-    double instantaneous_consumption = this->get_current_watts_value();
+    double instantaneous_power_consumption = this->get_current_watts_value();
 
-    double energy_this_step = instantaneous_consumption * (finish_time - start_time);
+    double energy_this_step = instantaneous_power_consumption * (finish_time - start_time);
 
     // TODO Trace: Trace energy_this_step from start_time to finish_time in host->getName()
 
     this->total_energy_ = previous_energy + energy_this_step;
     this->last_updated_ = finish_time;
 
-    XBT_DEBUG("[update_energy of %s] period=[%.2f-%.2f]; current power peak=%.0E flop/s; consumption change: %.2f J -> "
-              "%.2f J",
-              host_->get_cname(), start_time, finish_time, host_->pimpl_cpu->get_speed(1.0), previous_energy,
+    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",
+              host_->get_cname(), start_time, finish_time, host_->pimpl_cpu->get_pstate_peak_speed(this->pstate_), this->pstate_, previous_energy,
               energy_this_step);
   }
 
@@ -189,12 +200,21 @@ HostEnergy::HostEnergy(simgrid::s4u::Host* ptr) : host_(ptr), last_updated_(surf
 {
   init_watts_range_list();
 
-  const char* off_power_str = host_->get_property("watt_off");
+  const char* off_power_str = host_->get_property("wattage_off");
+  if (off_power_str == nullptr) {
+    off_power_str = host_->get_property("watt_off");
+
+    static bool warned = false;
+    if (off_power_str != nullptr && not warned) {
+      warned = true;
+      XBT_WARN("Please use 'wattage_off' instead of 'watt_off' to define the idle wattage of hosts in your XML.");
+    }
+  }
   if (off_power_str != nullptr) {
     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_->get_cname() +
+    } catch (const std::invalid_argument&) {
+      throw std::invalid_argument(std::string("Invalid value for property wattage_off of host ") + host_->get_cname() +
                                   ": " + off_power_str);
     }
   }
@@ -203,11 +223,18 @@ HostEnergy::HostEnergy(simgrid::s4u::Host* ptr) : host_(ptr), last_updated_(surf
 
 HostEnergy::~HostEnergy() = default;
 
+double HostEnergy::get_watt_idle_at(int pstate)
+{
+  xbt_assert(not power_range_watts_list_.empty(), "No power range properties specified for host %s",
+             host_->get_cname());
+  return power_range_watts_list_[pstate].idle_;
+}
+
 double HostEnergy::get_watt_min_at(int pstate)
 {
   xbt_assert(not power_range_watts_list_.empty(), "No power range properties specified for host %s",
              host_->get_cname());
-  return power_range_watts_list_[pstate].min_;
+  return power_range_watts_list_[pstate].epsilon_;
 }
 
 double HostEnergy::get_watt_max_at(int pstate)
@@ -217,6 +244,13 @@ double HostEnergy::get_watt_max_at(int pstate)
   return power_range_watts_list_[pstate].max_;
 }
 
+double HostEnergy::get_power_range_slope_at(int pstate)
+{
+  xbt_assert(not power_range_watts_list_.empty(), "No power range properties specified for host %s",
+             host_->get_cname());
+  return power_range_watts_list_[pstate].slope_;
+}
+
 /** @brief Computes the power consumed by the host according to the current situation
  *
  * - If the host is off, that's the watts_off value
@@ -226,7 +260,7 @@ double HostEnergy::get_current_watts_value()
   if (this->pstate_ == pstate_off_) // The host is off (or was off at the beginning of this time interval)
     return this->watts_off_;
 
-  double current_speed = host_->get_speed();
+  double current_speed = host_->get_pstate_speed(this->pstate_);
 
   double cpu_load;
 
@@ -234,22 +268,18 @@ double HostEnergy::get_current_watts_value()
     // Some users declare a pstate of speed 0 flops (e.g., to model boot time).
     // We consider that the machine is then fully loaded. That's arbitrary but it avoids a NaN
     cpu_load = 1;
-  else
+  else {
     cpu_load = host_->pimpl_cpu->get_constraint()->get_usage() / current_speed;
 
-  /** Divide by the number of cores here **/
-  cpu_load /= host_->pimpl_cpu->get_core_count();
+    /* Divide by the number of cores here to have a value between 0 and 1 */
+    cpu_load /= host_->pimpl_cpu->get_core_count();
 
-  if (cpu_load > 1) // A machine with a load > 1 consumes as much as a fully loaded machine, not more
-    cpu_load = 1;
+    if (cpu_load > 1) // This condition is true for energy_ptask on 32 bits, even if cpu_load is displayed as 1.000000
+      cpu_load = 1;   // That may be an harmless rounding error?
+    if (cpu_load > 0)
+      host_was_used_ = true;
+  }
 
-  /* The problem with this model is that the load is always 0 or 1, never something less.
-   * Another possibility could be to model the total energy as
-   *
-   *   X/(X+Y)*W_idle + Y/(X+Y)*W_burn
-   *
-   * where X is the amount of idling cores, and Y the amount of computing cores.
-   */
   return get_current_watts_value(cpu_load);
 }
 
@@ -267,42 +297,29 @@ double HostEnergy::get_current_watts_value(double cpu_load)
     return watts_off_;
   }
 
-  /* min_power corresponds to the power consumed when only one core is active */
-  /* max_power is the power consumed at 100% cpu load       */
-  auto range           = power_range_watts_list_.at(this->pstate_);
-  double current_power = 0;
-  double min_power     = 0;
-  double max_power     = 0;
-  double power_slope   = 0;
-
-  if (cpu_load > 0) { /* Something is going on, the machine is not idle */
-    min_power = range.min_;
-    max_power = range.max_;
-
-    /**
-     * The min_power states how much we consume when only one single
-     * core is working. This means that when cpu_load == 1/coreCount, then
-     * current_power == min_power.
-     *
-     * The maximum must be reached when all cores are working (but 1 core was
-     * already accounted for by min_power)
-     * i.e., we need min_power + (maxCpuLoad-1/coreCount)*power_slope == max_power
-     * (maxCpuLoad is by definition 1)
-     */
-    double power_slope;
-    int coreCount         = host_->get_core_count();
-    double coreReciprocal = static_cast<double>(1) / static_cast<double>(coreCount);
-    if (coreCount > 1)
-      power_slope = (max_power - min_power) / (1 - coreReciprocal);
-    else
-      power_slope = 0; // Should be 0, since max_power == min_power (in this case)
-
-    current_power = min_power + (cpu_load - coreReciprocal) * power_slope;
-  } else { /* Our machine is idle, take the dedicated value! */
-    current_power = range.idle_;
+  PowerRange power_range = power_range_watts_list_.at(this->pstate_);
+  double current_power;
+
+  if (cpu_load > 0)
+  {
+      /**
+       * Something is going on, the host is not idle.
+       *
+       * The power consumption follows the regular model:
+       * P(cpu_load) = Pstatic + Pdynamic * cpu_load
+       * where Pstatic = power_range.epsilon_ and Pdynamic = power_range.slope_
+       * and the cpu_load is a value between 0 and 1.
+       */
+      current_power = power_range.epsilon_ + cpu_load * power_range.slope_;
+  }
+  else
+  {
+      /* The host is idle, take the dedicated value! */
+      current_power = power_range.idle_;
   }
 
-  XBT_DEBUG("[get_current_watts] min_power=%f, max_power=%f, slope=%f", min_power, max_power, power_slope);
+  XBT_DEBUG("[get_current_watts] pstate=%i, epsilon_power=%f, max_power=%f, slope=%f", this->pstate_, power_range.epsilon_,
+            power_range.max_, power_range.slope_);
   XBT_DEBUG("[get_current_watts] Current power (watts) = %f, load = %f", current_power, cpu_load);
 
   return current_power;
@@ -311,62 +328,124 @@ double HostEnergy::get_current_watts_value(double cpu_load)
 double HostEnergy::get_consumed_energy()
 {
   if (last_updated_ < surf_get_clock()) // We need to simcall this as it modifies the environment
-    simgrid::simix::simcall(std::bind(&HostEnergy::update, this));
+    simgrid::kernel::actor::simcall(std::bind(&HostEnergy::update, this));
 
   return total_energy_;
 }
 
 void HostEnergy::init_watts_range_list()
 {
-  const char* all_power_values_str = host_->get_property("watt_per_state");
-  if (all_power_values_str == nullptr)
+  const char* old_prop = host_->get_property("watt_per_state");
+  if (old_prop != nullptr) {
+    std::vector<std::string> all_power_values;
+    boost::split(all_power_values, old_prop, boost::is_any_of(","));
+
+    xbt_assert(all_power_values.size() == (unsigned)host_->get_pstate_count(),
+               "Invalid XML file. Found %zu energetic profiles for %d pstates", all_power_values.size(),
+               host_->get_pstate_count());
+
+    // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v328: putting this macro name here so that we find it during the deprecation cleanups
+    std::string msg = std::string("DEPRECATION WARNING: Property 'watt_per_state' will only work until v3.28.\n");
+    msg += std::string("The old syntax 'Idle:OneCore:AllCores' must be converted into 'Idle:Epsilon:AllCores' to "
+                       "properly model the consumption of non-whole tasks on mono-core hosts. Here are the values to "
+                       "use for host '") +
+           host_->get_cname() + "' in your XML file:\n";
+    msg += "     <prop id=\"wattage_per_state\" value=\"";
+    for (auto const& current_power_values_str : all_power_values) {
+      std::vector<std::string> current_power_values;
+      boost::split(current_power_values, current_power_values_str, boost::is_any_of(":"));
+      double p_idle = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(0)).c_str(),
+                                           "Invalid obsolete XML file. Fix your watt_per_state property.");
+      double p_full;
+      double p_epsilon;
+
+      if (current_power_values.size() == 3) {
+        double p_one_core = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(1)).c_str(),
+                                                 "Invalid obsolete XML file. Fix your watt_per_state property.");
+        p_full     = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(2)).c_str(),
+                                      "Invalid obsolete XML file. Fix your watt_per_state property.");
+        if (host_->get_core_count() == 1) {
+          p_epsilon = p_full;
+        } else {
+          p_epsilon = p_one_core - ((p_full - p_one_core) / (host_->get_core_count() - 1));
+        }
+      } else { // consuption given with idle and full only
+        p_full = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(1)).c_str(),
+                                      "Invalid obsolete XML file. Fix your watt_per_state property.");
+        if (host_->get_core_count() == 1) {
+          p_epsilon = p_full;
+        } else {
+          p_epsilon = p_idle;
+        }
+      }
+
+      PowerRange range(p_idle, p_epsilon, p_full);
+      power_range_watts_list_.push_back(range);
+
+      msg += std::to_string(p_idle) + ":" + std::to_string(p_epsilon) + ":" + std::to_string(p_full);
+      msg += ",";
+    }
+    msg.pop_back(); // Remove the extraneous ','
+    msg += "\" />";
+    XBT_WARN("%s", msg.c_str());
     return;
+  }
+
+  const char* all_power_values_str = host_->get_property("wattage_per_state");
+  if (all_power_values_str == nullptr) {
+    /* If no power values are given, we assume it's 0 everywhere */
+    XBT_DEBUG("No energetic profiles given for host %s, using 0 W by default.", host_->get_cname());
+    for (int i = 0; i < host_->get_pstate_count(); ++i) {
+        PowerRange range(0,0,0);
+        power_range_watts_list_.push_back(range);
+    }
+    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_->get_cname(), all_power_values_str, host_->get_core_count());
+  XBT_DEBUG("%s: power properties: %s", host_->get_cname(), all_power_values_str);
+
+  xbt_assert(all_power_values.size() == (unsigned)host_->get_pstate_count(),
+             "Invalid XML file. Found %zu energetic profiles for %d pstates", all_power_values.size(),
+             host_->get_pstate_count());
 
   int i = 0;
   for (auto const& current_power_values_str : all_power_values) {
-    /* retrieve the power values associated with the current pstate */
+    /* retrieve the power values associated with the pstate i */
     std::vector<std::string> current_power_values;
     boost::split(current_power_values, current_power_values_str, boost::is_any_of(":"));
-    if (host_->get_core_count() == 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_->get_cname());
-      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 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_->get_cname());
-      }
-    } 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_->get_cname());
+
+    xbt_assert(current_power_values.size() == 2 || current_power_values.size() == 3,
+               "Power properties incorrectly defined for host %s."
+               "It should be 'Idle:AllCores' (or 'Idle:Epsilon:AllCores') power values.",
+               host_->get_cname());
+
+    double idle_power;
+    double epsilon_power;
+    double max_power;
+
+    char* msg_idle    = bprintf("Invalid Idle value for pstate %d on host %s: %%s", i, host_->get_cname());
+    char* msg_epsilon = bprintf("Invalid Epsilon value for pstate %d on host %s: %%s", i, host_->get_cname());
+    char* msg_max     = bprintf("Invalid AllCores value for pstate %d on host %s: %%s", i, host_->get_cname());
+
+    idle_power = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(0)).c_str(), msg_idle);
+    if (current_power_values.size() == 2) { // Case: Idle:AllCores
+      epsilon_power = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(0)).c_str(), msg_idle);
+      max_power     = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(1)).c_str(), msg_max);
+    } else { // Case: Idle:Epsilon:AllCores
+      epsilon_power = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(1)).c_str(), msg_epsilon);
+      max_power     = xbt_str_parse_double((current_power_values.at(2)).c_str(), msg_max);
     }
 
-    /* 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_->get_cname());
-    char* msg_min  = bprintf("Invalid OneCore value for pstate %d on host %s: %%s", i, host_->get_cname());
-    char* msg_max  = bprintf("Invalid AllCores value for pstate %d on host %s: %%s", i, host_->get_cname());
-    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));
+    XBT_DEBUG("Creating PowerRange for host %s. Idle:%f, Epsilon:%f, AllCores:%f.", host_->get_cname(), idle_power, epsilon_power, max_power);
+
+    PowerRange range(idle_power, epsilon_power, max_power);
     power_range_watts_list_.push_back(range);
     xbt_free(msg_idle);
-    xbt_free(msg_min);
+    xbt_free(msg_epsilon);
     xbt_free(msg_max);
-    i++;
+    ++i;
   }
 }
 } // namespace plugin
@@ -385,10 +464,10 @@ static void on_creation(simgrid::s4u::Host& host)
   host.extension_set(new HostEnergy(&host));
 }
 
-static void on_action_state_change(simgrid::surf::CpuAction* action,
+static void on_action_state_change(simgrid::kernel::resource::CpuAction const& action,
                                    simgrid::kernel::resource::Action::State /*previous*/)
 {
-  for (simgrid::surf::Cpu* const& cpu : action->cpus()) {
+  for (simgrid::kernel::resource::Cpu* const& cpu : action.cpus()) {
     simgrid::s4u::Host* host = cpu->get_host();
     if (host != nullptr) {
 
@@ -408,9 +487,9 @@ static void on_action_state_change(simgrid::surf::CpuAction* action,
 
 /* This callback is fired either when the host changes its state (on/off) ("onStateChange") or its speed
  * (because the user changed the pstate, or because of external trace events) ("onSpeedChange") */
-static void on_host_change(simgrid::s4u::Host& host)
+static void on_host_change(simgrid::s4u::Host const& host)
 {
-  if (dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine*>(&host)) // Ignore virtual machines
+  if (dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine const*>(&host)) // Ignore virtual machines
     return;
 
   HostEnergy* host_energy = host.extension<HostEnergy>();
@@ -418,9 +497,9 @@ static void on_host_change(simgrid::s4u::Host& host)
   host_energy->update();
 }
 
-static void on_host_destruction(simgrid::s4u::Host& host)
+static void on_host_destruction(simgrid::s4u::Host const& host)
 {
-  if (dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine*>(&host)) // Ignore virtual machines
+  if (dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine const*>(&host)) // Ignore virtual machines
     return;
 
   XBT_INFO("Energy consumption of host %s: %f Joules", host.get_cname(),
@@ -436,10 +515,9 @@ static void on_simulation_end()
   for (size_t i = 0; i < hosts.size(); i++) {
     if (dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine*>(hosts[i]) == nullptr) { // Ignore virtual machines
 
-      bool host_was_used = (sg_host_get_computed_flops(hosts[i]) != 0);
       double energy      = hosts[i]->extension<HostEnergy>()->get_consumed_energy();
       total_energy += energy;
-      if (host_was_used)
+      if (hosts[i]->extension<HostEnergy>()->host_was_used_)
         used_hosts_energy += energy;
     }
   }
@@ -449,28 +527,42 @@ static void on_simulation_end()
 
 /* **************************** Public interface *************************** */
 
-/** \ingroup plugin_energy
- * \brief Enable host energy plugin
- * \details Enable energy plugin to get joules consumption of each cpu. Call this function before #MSG_init().
+/** @ingroup plugin_host_energy
+ * @brief Enable host energy plugin
+ * @details Enable energy plugin to get joules consumption of each cpu. Call this function before #MSG_init().
  */
 void sg_host_energy_plugin_init()
 {
   if (HostEnergy::EXTENSION_ID.valid())
     return;
 
-  sg_host_load_plugin_init();
-
   HostEnergy::EXTENSION_ID = simgrid::s4u::Host::extension_create<HostEnergy>();
 
   simgrid::s4u::Host::on_creation.connect(&on_creation);
   simgrid::s4u::Host::on_state_change.connect(&on_host_change);
   simgrid::s4u::Host::on_speed_change.connect(&on_host_change);
   simgrid::s4u::Host::on_destruction.connect(&on_host_destruction);
-  simgrid::s4u::on_simulation_end.connect(&on_simulation_end);
-  simgrid::surf::CpuAction::on_state_change.connect(&on_action_state_change);
+  simgrid::s4u::Engine::on_simulation_end.connect(&on_simulation_end);
+  simgrid::kernel::resource::CpuAction::on_state_change.connect(&on_action_state_change);
+  // We may only have one actor on a node. If that actor executes something like
+  //   compute -> recv -> compute
+  // the recv operation will not trigger a "CpuAction::on_state_change". This means
+  // that the next trigger would be the 2nd compute, hence ignoring the idle time
+  // during the recv call. By updating at the beginning of a compute, we can
+  // fix that. (If the cpu is not idle, this is not required.)
+  simgrid::s4u::Exec::on_start.connect([](simgrid::s4u::Actor const&, simgrid::s4u::Exec const& activity) {
+    if (activity.get_host_number() == 1) { // We only run on one host
+      simgrid::s4u::Host* host         = activity.get_host();
+      simgrid::s4u::VirtualMachine* vm = dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine*>(host);
+      if (vm != nullptr)
+        host = vm->get_pm();
+      xbt_assert(host != nullptr);
+      host->extension<HostEnergy>()->update();
+    }
+  });
 }
 
-/** @ingroup plugin_energy
+/** @ingroup plugin_host_energy
  *  @brief updates the consumption of all hosts
  *
  * After this call, sg_host_get_consumed_energy() will not interrupt your process
@@ -478,15 +570,17 @@ void sg_host_energy_plugin_init()
  */
 void sg_host_energy_update_all()
 {
-  simgrid::simix::simcall([]() {
+  simgrid::kernel::actor::simcall([]() {
     std::vector<simgrid::s4u::Host*> list = simgrid::s4u::Engine::get_instance()->get_all_hosts();
     for (auto const& host : list)
-      if (dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine*>(host) == nullptr) // Ignore virtual machines
+      if (dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine*>(host) == nullptr) { // Ignore virtual machines
+        xbt_assert(host != nullptr);
         host->extension<HostEnergy>()->update();
+      }
   });
 }
 
-/** @ingroup plugin_energy
+/** @ingroup plugin_host_energy
  *  @brief Returns the total energy consumed by the host so far (in Joules)
  *
  *  Please note that since the consumption is lazily updated, it may require a simcall to update it.
@@ -500,16 +594,36 @@ double sg_host_get_consumed_energy(sg_host_t host)
   return host->extension<HostEnergy>()->get_consumed_energy();
 }
 
-/** @ingroup plugin_energy
+/** @ingroup plugin_host_energy
+ *  @brief Get the amount of watt dissipated when the host is idling
+ */
+double sg_host_get_idle_consumption(sg_host_t host)
+{
+  xbt_assert(HostEnergy::EXTENSION_ID.valid(),
+             "The Energy plugin is not active. Please call sg_host_energy_plugin_init() during initialization.");
+  return host->extension<HostEnergy>()->get_watt_idle_at(0);
+}
+
+/** @ingroup plugin_host_energy
  *  @brief Get the amount of watt dissipated at the given pstate when the host is idling
  */
+double sg_host_get_idle_consumption_at(sg_host_t host, int pstate)
+{
+  xbt_assert(HostEnergy::EXTENSION_ID.valid(),
+             "The Energy plugin is not active. Please call sg_host_energy_plugin_init() during initialization.");
+  return host->extension<HostEnergy>()->get_watt_idle_at(pstate);
+}
+
+/** @ingroup plugin_host_energy
+ *  @brief Get the amount of watt dissipated at the given pstate when the host is at 0 or epsilon% CPU usage.
+ */
 double sg_host_get_wattmin_at(sg_host_t host, int pstate)
 {
   xbt_assert(HostEnergy::EXTENSION_ID.valid(),
              "The Energy plugin is not active. Please call sg_host_energy_plugin_init() during initialization.");
   return host->extension<HostEnergy>()->get_watt_min_at(pstate);
 }
-/** @ingroup plugin_energy
+/** @ingroup plugin_host_energy
  *  @brief  Returns the amount of watt dissipated at the given pstate when the host burns CPU at 100%
  */
 double sg_host_get_wattmax_at(sg_host_t host, int pstate)
@@ -518,8 +632,16 @@ double sg_host_get_wattmax_at(sg_host_t host, int pstate)
              "The Energy plugin is not active. Please call sg_host_energy_plugin_init() during initialization.");
   return host->extension<HostEnergy>()->get_watt_max_at(pstate);
 }
-
-/** @ingroup plugin_energy
+/** @ingroup plugin_host_energy
+ *  @brief  Returns the power slope at the given pstate
+ */
+double sg_host_get_power_range_slope_at(sg_host_t host, int pstate)
+{
+  xbt_assert(HostEnergy::EXTENSION_ID.valid(),
+             "The Energy plugin is not active. Please call sg_host_energy_plugin_init() during initialization.");
+  return host->extension<HostEnergy>()->get_power_range_slope_at(pstate);
+}
+/** @ingroup plugin_host_energy
  *  @brief Returns the current consumption of the host
  */
 double sg_host_get_current_consumption(sg_host_t host)