source: DCWoRMS/branches/coolemall/src/experiments/simpat2014/models/article/CpuEnergyEstimationPlugin.java @ 1583

Revision 1583, 11.7 KB checked in by wojtekp, 9 years ago (diff)
RevLine 
[1500]1package experiments.simpat2014.models.article;
[1469]2
3import schedframe.resources.StandardResourceType;
4import schedframe.resources.computing.Node;
5import schedframe.resources.computing.Processor;
6import schedframe.resources.computing.coolemall.NodeGroup;
7import schedframe.resources.computing.profiles.energy.ResourceEvent;
8import schedframe.resources.computing.profiles.energy.power.StandardPowerStateName;
9import schedframe.resources.devices.Device;
10import schedframe.resources.devices.Fan;
11import schedframe.resources.devices.PhysicalResource;
12import schedframe.scheduling.manager.tasks.JobRegistry;
13import simulator.DataCenterWorkloadSimulator;
14import eduni.simjava.Sim_system;
15import example.energy.BaseEnergyEstimationPlugin;
[1500]16import experiments.simpat2014.EnvironmentConditions;
[1469]17import gridsim.dcworms.DCWormsTags;
18
19public class CpuEnergyEstimationPlugin extends BaseEnergyEstimationPlugin {
20
21        private static double Pidle = 4;
22        private static double Pfull = 26;
23
24        private static int Tidle = 33;
25       
26        private double timestamp = 0;
27        private double old_temperature = Tidle;
28        private double new_temperature = -1;
29        private double objective_temperature = Tidle;
30       
31        private boolean fan = false;
32       
33        private double next_timer = -1;   
34       
35        private int cpu_temp_monitor = 0;
36        public double estimatePowerConsumption(ResourceEvent event, JobRegistry jobRegistry,
37                        PhysicalResource resource) {
38                /*double powerConsumption = 0;
39
40                Processor cpu = (Processor)resource;
41                powerConsumption = Pidle + (Pfull- Pidle) * cpu.getLoadInterface().getRecentUtilization().getValue()/100;                       
42
43                return powerConsumption;*/
44               
45                double processorLoad = 0;
46                double powerConsumption = 0;
47                Processor proc = (Processor)resource;
48                if(resource.getPowerInterface().getPowerState().equals(StandardPowerStateName.OFF))
49                        return 0;
50                else {
51                       
52                        processorLoad = proc.getLoadInterface().getRecentUtilization().getValue();
53                        double lowestLoadLevel = 100;
54                        double highestLoadLevel = 0;
55                        if(proc.getPowerInterface().getPState().getLoadPowerUsage().containsKey(new Double(processorLoad))){
56                                powerConsumption = proc.getPowerInterface().getPState().getLoadPowerUsage().get(new Double(processorLoad));
57                                //System.out.println("power from profile: " + powerConsumption);
58                        } else {
59                                for(Double load: proc.getPowerInterface().getPState().getLoadPowerUsage().keySet()){
60                                        if(lowestLoadLevel > load){
61                                                lowestLoadLevel = load;
62                                        }
63                                        if(highestLoadLevel < load){
64                                                highestLoadLevel = load;
65                                        }
66                                }
67                                if(processorLoad == 0){
68                                        try{
69                                                powerConsumption = proc.getPowerInterface().getSupportedPowerStates().get(0).getPowerUsage();
70                                                //System.out.println("load = 0; power = idle power usage: " + powerConsumption);
71                                        } catch (Exception e){
72                                                powerConsumption = 0.7 * proc.getPowerInterface().getPState().getLoadPowerUsage().get(new Double(highestLoadLevel));
73                                                //System.out.println("error load = 0; power = 0.7 max power: " + powerConsumption);
74                                        }
75                                } else {
76                                       
77                                        double lowerLoadLevel = lowestLoadLevel;
78                                        double higherLoadLevel = highestLoadLevel;
79                                       
80                                        try{
81                                       
82                                                for(Double load: proc.getPowerInterface().getPState().getLoadPowerUsage().keySet()){
83                                                        if(processorLoad > load){
84                                                                lowerLoadLevel = load;
85                                                        }
86                                                        else if(processorLoad < load){
87                                                                higherLoadLevel = load;
88                                                                break;
89                                                        }
90                                                }
91                                                double powerBelow;
92                                                double powerAbove;
93                                                double a;
94                                                double b;
95                                                if(lowerLoadLevel != higherLoadLevel) {
96                                                        powerBelow = proc.getPowerInterface().getPState().getLoadPowerUsage().get(lowerLoadLevel);
97                                                        powerAbove = proc.getPowerInterface().getPState().getLoadPowerUsage().get(higherLoadLevel);
98                                                        a = (powerAbove - powerBelow)/(higherLoadLevel - lowerLoadLevel);
99                                                        b = powerAbove - a * higherLoadLevel;
100                                                } else {
101                                                        powerBelow = proc.getPowerInterface().getPState().getLoadPowerUsage().get(lowestLoadLevel);
102                                                        powerAbove = proc.getPowerInterface().getPState().getLoadPowerUsage().get(highestLoadLevel);
103                                                        a = (powerAbove - powerBelow)/(highestLoadLevel - lowestLoadLevel);
104                                                        b = powerAbove - a * highestLoadLevel;
105                                                }
106                                                powerConsumption = a * processorLoad + b;
107                                                /*System.out.println("a" +lowestLoadLevel + ";" +highestLoadLevel);
108                                                System.out.println("b" +lowerLoadLevel + ";" +higherLoadLevel);
109                                                System.out.println("c" +powerBelow + ";" +powerAbove);
110                                                System.out.println(resource.getFullName() + "load: " + processorLoad + "linear power estimation " + powerConsumption);*/
111       
112                                        } catch (Exception e){
113                                                powerConsumption = 0.7 * proc.getPowerInterface().getPState().getLoadPowerUsage().get(new Double(highestLoadLevel));   
114                                                //System.out.println("error; power = 0.7 max power: " + powerConsumption);
115                                        }
116                                }
117                        }
118                }
119                //System.out.println("estimated power consumption: " + powerConsumption);
120                return powerConsumption;
121        }
122       
123        @Override
124        public double estimateTemperature(ResourceEvent event, JobRegistry jobRegistry, PhysicalResource resource) {
125                double future = -1;
126
127                Processor cpu = (Processor) resource;
128
129                double R = 0;
130                double Rb = 0;
131                double Rcv = 0;
132                try{
133                        Rb = Double.valueOf(cpu.getPowerInterface().getParameters().get("thermalResistance").get(0).getContent()).doubleValue();
134                } catch (Exception e){
135                        //
136                }
137               
138                double k = 0;
139                try{
140                        k = Double.valueOf(cpu.getPowerInterface().getParameters().get("k").get(0).getContent()).doubleValue();
141                } catch (Exception e){
142                        //
143                }
144               
145                double a = 0;
146                try{
147                        a = Double.valueOf(cpu.getPowerInterface().getParameters().get("a").get(0).getContent()).doubleValue();
148                } catch (Exception e){
149                        a = 1;
150                }
151
152                double V = 0;
153       
154                for(Device device: cpu.getParent().getParent().getResourceCharacteristic().getDevices()){
155                        if(device.getType().equals(StandardResourceType.Fan)){
[1583]156                                if(Integer.valueOf(device.getName().split("_")[1]).intValue() == Integer.valueOf(cpu.getParent().getName().split("_")[1]).intValue() /*|| Integer.valueOf(device.getName().split("_")[1]) == Integer.valueOf(cpu.getParent().getName().split("_")[1]) - EnvironmentConditions.NODES_IN_A_ROW*/){
[1469]157                                        Fan fan = (Fan) device;
158                                        V = fan.getAirflowInterface().getRecentAirflow().getValue();
159                                        break;
160                                }
161                        }
162                }
163
164                Rcv =  1/ (k * Math.pow(V, a));
165                R = Rb + Rcv; 
166                double C = 0;
167                try{
168                        C = Double.valueOf(cpu.getPowerInterface().getParameters().get("thermalCapacity").get(0).getContent()).doubleValue();
169                } catch (Exception e){
170                        //
171                }
172                // 1) look where we are
173                double delta_t = Sim_system.clock() - timestamp;
174                /***************model1*************/
175                //new_temperature = objective_temperature - (objective_temperature - old_temperature) * Math.exp(-delta_t/sink);
176               
177                /***************model2*************/
178                new_temperature = objective_temperature - (objective_temperature - old_temperature) * Math.exp(-delta_t/(R * C));
179                 
180
181                // 2) calculate if fan is needed ?
182                if(new_temperature <= EnvironmentConditions.TFanLow) {
183                        fan = false;
184                }
185                if(new_temperature >= EnvironmentConditions.TFanHigh) {
186                        fan = true; 
187                }
188               
189                // 3) compute new objective
190                double Tin = EnvironmentConditions.ROOM_TEMPERATURE;
191                double Pcpu = cpu.getPowerInterface().getRecentPowerUsage().getValue();
192                new_temperature = objective_temperature - (objective_temperature - old_temperature) * Math.exp(-delta_t/(R * C));
193                //new_temperature = (Pcpu * R + Tin) - (Pcpu * R + Tin - Tidle) * Math.exp(-Sim_system.clock()/(R * C));;
194               
195               
196                NodeGroup ng = (NodeGroup) cpu.getParent().getParent();
197                for(Node n: ng.getNodes()){
[1583]198                        if(Integer.valueOf(n.getName().split("_")[1]).intValue() - Integer.valueOf(cpu.getParent().getName().split("_")[1]).intValue() == EnvironmentConditions.NODES_IN_A_ROW){
[1469]199                                Tin = n.getThermalInterface().getRecentTemperature().getValue();
200
201                        }
202                }
203                Tin = (2 * Tin + cpu.getThermalInterface().getRecentTemperature().getValue())/3;
204                /***************model1 - GEO1*************/
205                //double cpuLoad = cpu.getLoadInterface().getRecentUtilization().getValue();
206                //double targetTemp = Tidle + cpuLoad/100 * dTfull;
207                //if(fan) {
208                //      targetTemp = targetTemp - dTfan;
209                //}
210               
211               
212                /***************model2 - GEO2*************/
213                //Node node = (Node) cpu.getParent();
214                //Pserv = node.getPowerInterface().getRecentPowerUsage().getValue();
215                //double targetTemp = Pcpu * R + Tin;
216               
217                /***************model3 - GEO1 + GEO2*************/
218                /*double targetTemp = Pcpu * R + Tin;
219                if(fan) {
220                        targetTemp = targetTemp - dTfan;
221                }*/
222       
223                /***************model4 - WP*************/
224                double targetTemp = Pcpu * R + Tin; 
225                //System.out.println("----------" + targetTemp +  ": " +  Pcpu +  ": " +  R +  ": " +  Tin);
226                // 4) check if we will need to tune fans
227                if(fan && targetTemp < EnvironmentConditions.TFanLow) {
228                        double timer = C * R * Math.log((new_temperature - targetTemp)/(targetTemp - EnvironmentConditions.TFanLow));
229                        if(future == -1 || future > timer) {
230                                future = timer;
231                        }
232                }
233                if(!fan && targetTemp > EnvironmentConditions.TFanHigh) {
234                        double timer = C * R * Math.log((new_temperature - targetTemp)/(targetTemp - EnvironmentConditions.TFanHigh));
235                        if(future == -1 || future > timer) {
236                                future = timer;
237                        }
238                }
239
240                // 5) save everything
241                timestamp = Sim_system.clock();
242                old_temperature = new_temperature;
243                objective_temperature = targetTemp;
244
245
246                if((future >= 0) && ((next_timer < Sim_system.clock()) || (next_timer >= future + Sim_system.clock()))) {
247                        //DataCenterWorkloadSimulator.getEventManager().sendToAllSchedulers(future, DCWormsTags.FANMGT, "Test");
248                        next_timer = future + Sim_system.clock() - 0.01;
249                }               
250               
251                if(new_temperature < EnvironmentConditions.tempLevelMedium2Low){
252                        if(cpu_temp_monitor != 1){
253                                cpu_temp_monitor = 1;
254                                DataCenterWorkloadSimulator.getEventManager().sendToAllSchedulers(0, DCWormsTags.RESOURCE_TEMPERATURE_LIMIT_EXCEEDED, resource.getFullName());
255                        }
256                } else if(new_temperature > EnvironmentConditions.tempLevelMedium2Low && new_temperature < EnvironmentConditions.tempLevelLow2Medium){
257                        if(cpu_temp_monitor != 2){
258                                cpu_temp_monitor = 2;
259                                DataCenterWorkloadSimulator.getEventManager().sendToAllSchedulers(0, DCWormsTags.RESOURCE_TEMPERATURE_LIMIT_EXCEEDED, resource.getFullName());
260                        }
261                } else if(new_temperature > EnvironmentConditions.tempLevelLow2Medium && new_temperature < EnvironmentConditions.tempLevelHigh2Medium){
262                        if(cpu_temp_monitor != 3){
263                                cpu_temp_monitor = 3;
264                                DataCenterWorkloadSimulator.getEventManager().sendToAllSchedulers(0, DCWormsTags.RESOURCE_TEMPERATURE_LIMIT_EXCEEDED, resource.getFullName());
265                        }
266                } else if(new_temperature > EnvironmentConditions.tempLevelHigh2Medium && new_temperature < EnvironmentConditions.tempLevelMedium2High){
267                        if(cpu_temp_monitor != 4){
268                                cpu_temp_monitor = 4;
269                                DataCenterWorkloadSimulator.getEventManager().sendToAllSchedulers(0, DCWormsTags.RESOURCE_TEMPERATURE_LIMIT_EXCEEDED, resource.getFullName());
270                        }
271                } else if(new_temperature > EnvironmentConditions.tempLevelMedium2High && new_temperature < EnvironmentConditions.tempLevelMax2High){
272                        if(cpu_temp_monitor != 5){
273                                cpu_temp_monitor = 5;
274                                DataCenterWorkloadSimulator.getEventManager().sendToAllSchedulers(0, DCWormsTags.RESOURCE_TEMPERATURE_LIMIT_EXCEEDED, resource.getFullName());
275                        }
276                } else if(new_temperature > EnvironmentConditions.tempLevelMax2High && new_temperature < EnvironmentConditions.tempLevelHigh2Max){
277                        if(cpu_temp_monitor != 6){
278                                cpu_temp_monitor = 6;
279                                DataCenterWorkloadSimulator.getEventManager().sendToAllSchedulers(0, DCWormsTags.RESOURCE_TEMPERATURE_LIMIT_EXCEEDED, resource.getFullName());
280                        }
281                } else if(new_temperature > EnvironmentConditions.tempLevelHigh2Max){
282                        if(cpu_temp_monitor != 7){
283                                cpu_temp_monitor = 7;
284                                DataCenterWorkloadSimulator.getEventManager().sendToAllSchedulers(0, DCWormsTags.RESOURCE_TEMPERATURE_LIMIT_EXCEEDED, resource.getFullName());
285                        }
286                }
287                //DataCenterWorkloadSimulator.getEventManager().sendToAllSchedulers(0, DCWormsTags.RESOURCE_TEMPERATURE_LIMIT_EXCEEDED, resource.getFullName());
288
289                return new_temperature;
290        }
291}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.