examples/cpp/energy-boot/s4u-energy-boot.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2023. 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 /* This is an example of how the bootup and shutdown periods can be modeled
   7  * with SimGrid, taking both the time and overall consumption into account.
   8  *
   9  * The main idea is to augment the platform description to declare fake
  10  * pstate that represent these states. The CPU speed of these state is zero
  11  * (the CPU delivers 0 flop per second when booting) while the energy
  12  * consumption is the one measured on average on the modeled machine.
  13  *
  14  * When you want to bootup the machine, you set it into the pstate encoding
  15  * the boot (3 in this example), and leave it so for the right time using a
  16  * sleep_for(). During that time no other execution can progress since the
  17  * resource speed is set at 0 flop/s in this fake pstate. Once this is over,
  18  * the boot is done and we switch back to the regular pstate. Conversely,
  19  * the fake pstate 4 is used to encode the shutdown delay.
  20  *
  21  * Some people don't like the idea to add fake pstates for the boot time, and
  22  * would like SimGrid to provide a "cleaner" model for that. But the "right"
  23  * model depends on the study you want to conduct. If you want to study the
  24  * instantaneous consumption of a rebooting data center, the model used here
  25  * is not enough since it considers only the average consumption over the boot,
  26  * while the instantaneous consumption changes dramatically. Conversely, a
  27  * model taking the instantaneous changes into account will be very difficult
  28  * to instantiate correctly (which values will you use?), so it's not adapted
  29  * to most studies. At least, fake pstates allow you to do exactly what you
  30  * need for your very study.
  31  */
  32
  33 #include "simgrid/s4u.hpp"
  34 #include "simgrid/plugins/energy.h"
  35
  36 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_CATEGORY(s4u_test, "Messages specific for this example");
  37 namespace sg4 = simgrid::s4u;
  38
  39 static void simulate_bootup(sg4::Host* host)
  40 {
  41   unsigned long previous_pstate = host->get_pstate();
  42
  43   XBT_INFO("Switch to virtual pstate 3, that encodes the 'booting up' state in that platform");
  44   host->set_pstate(3);
  45
  46   XBT_INFO("Actually start the host");
  47   host->turn_on();
  48
  49   XBT_INFO("Wait 150s to simulate the boot time.");
  50   sg4::this_actor::sleep_for(150);
  51
  52   XBT_INFO("The host is now up and running. Switch back to previous pstate %lu", previous_pstate);
  53   host->set_pstate(previous_pstate);
  54 }
  55
  56 static void simulate_shutdown(sg4::Host* host)
  57 {
  58   unsigned long previous_pstate = host->get_pstate();
  59
  60   XBT_INFO("Switch to virtual pstate 4, that encodes the 'shutting down' state in that platform");
  61   host->set_pstate(4);
  62
  63   XBT_INFO("Wait 7 seconds to simulate the shutdown time.");
  64   sg4::this_actor::sleep_for(7);
  65
  66   XBT_INFO("Switch back to previous pstate %lu, that will be used on reboot.", previous_pstate);
  67   host->set_pstate(previous_pstate);
  68
  69   XBT_INFO("Actually shutdown the host");
  70   host->turn_off();
  71 }
  72
  73 static void monitor()
  74 {
  75   sg4::Host* host1 = sg4::Host::by_name("MyHost1");
  76
  77   XBT_INFO("Initial pstate: %lu; Energy dissipated so far:%.0E J", host1->get_pstate(),
  78            sg_host_get_consumed_energy(host1));
  79
  80   XBT_INFO("Sleep for 10 seconds");
  81   sg4::this_actor::sleep_for(10);
  82   XBT_INFO("Done sleeping. Current pstate: %lu; Energy dissipated so far: %.2f J", host1->get_pstate(),
  83            sg_host_get_consumed_energy(host1));
  84
  85   simulate_shutdown(host1);
  86   XBT_INFO("Host1 is now OFF. Current pstate: %lu; Energy dissipated so far: %.2f J", host1->get_pstate(),
  87            sg_host_get_consumed_energy(host1));
  88
  89   XBT_INFO("Sleep for 10 seconds");
  90   sg4::this_actor::sleep_for(10);
  91   XBT_INFO("Done sleeping. Current pstate: %lu; Energy dissipated so far: %.2f J", host1->get_pstate(),
  92            sg_host_get_consumed_energy(host1));
  93
  94   simulate_bootup(host1);
  95   XBT_INFO("Host1 is now ON again. Current pstate: %lu; Energy dissipated so far: %.2f J", host1->get_pstate(),
  96            sg_host_get_consumed_energy(host1));
  97 }
  98
  99 int main(int argc, char* argv[])
 100 {
 101   sg_host_energy_plugin_init();
 102   sg4::Engine e(&argc, argv);
 103
 104   xbt_assert(argc == 2, "Usage: %s platform_file\n\tExample: %s platform.xml\n", argv[0], argv[0]);
 105
 106   e.load_platform(argv[1]);
 107   sg4::Actor::create("Boot Monitor", e.host_by_name("MyHost2"), monitor);
 108
 109   e.run();
 110
 111   XBT_INFO("End of simulation.");
 112
 113   return 0;
 114 }