Aspekty energooszczędnego sterowania wydajnością pracy procesora systemu komputerowego zgodnego z ACPI w systemie Linux∗

• Autorzy: Getka M. , Karpowicz M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.04.32

Warianty tytułu

EN

Aspects of energy efficient performance control of an ACPI-compliant computer system processor in Linux

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zwiększanie efektywności energetycznej systemów komputerowych jest działaniem pożądanym zarówno ze względów ekologicznych jak i praktycznych. Procesor CPU oraz jego system chłodzący mają istotny udział w całościowym poborze mocy urządzenia. Standard ACPI definiuje mechanizmy pozwalajace na zmianę poziomów wydajności pracy procesora. W artykule omówiono elementy architektury jądra systemu Linux oraz wybrane aspekty specyfikacji standardu ACPI, które są istotne z punktu widzenia implementacji energooszczędnego regulatora poziomów wydajności pracy procesora.

EN

Efforts enhancing efficiency of computing systems are desired for both ecological and practical reasons. CPU activity and its influence on cooling system has significant impact on the overall device energy consumption. Mechanisms required to alter the CPU performance states have been defined by the ACPI standard. This study discusses important aspects of both the Linux kernel architecture and the ACPI specification that are relevant for the implementation of energy efficient CPU power control systems.

Słowa kluczowe

PL

architektura SMP; ACPI; technika DVFS; energooszczędne systemy komputerowe; Linux

EN

ACPI; SMP; DVFS; energy efficient computing; Linux

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 4
• Strony: 130--134
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Getka M.

• Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej, Politechnika Warszawska, ul. Nowowiejska 15/19, 00-665 Warszawa

autor

Karpowicz M.

• Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej, Politechnika Warszawska, ul. Nowowiejska 15/19, 00-665 Warszawa

Bibliografia

• [1] P. Arabas, M. Karpowicz, “Server power consumption: measurements and modeling with MSRs,” Challenges in Automation, Robotics and Measurement Techniques. Springer, 2016, s. 233–244.
• [2] M. P. Karpowicz, “Energy-efficient CPU frequency control for the Linux system,” Concurrency and Computation: Practice and Experience, tom 28, nr 2, s. 420–437, 2016, cpe.3476. [Online]. Dost˛epne: http://dx.doi.org/10.1002/cpe.3476
• [3] M. P. Karpowicz, P. Arabas, E. Niewiadomska-Szynkiewicz, “Energy-aware multilevel control system for a network of Linux software routers: design and implementation,” Systems Journal, IEEE, tom PP, nr 99, s. 1–12, 2015.
• [4] E. Niewiadomska-Szynkiewicz, A. Sikora, P. Arabas, M. Kamola, M. Mincer, J. Kołodziej, “Dynamic power management in energy-aware computer networks and data intensive computing systems,” Future Generation Computer Systems, tom 37, s. 284–296, 2014. [Online].
• [5] “ACPI Specification Document,” www.acpi.info.
• [6] L. Brown, “ACPI in Linux,” Linux Symposium, vol. 51, 2005.
• [7] E. Le Sueur, G. Heiser, “Slow down or sleep, that is the question.” in USENIX Annual Technical Conference, 2011.
• [8] “Enhanced Intel SpeedStep Technology for the Intel Pentium M Processor,” Intel, 2004.
• [9] C. Gough, I. Steiner, W. Saunders, Energy efficient servers: blueprints for data center optimization. Apress, 2015.
• [10] “IA-64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual,” www.intel.com.
• [11] P. Malec, A. Piwowar, A. Kozakiewicz, K. Lasota, “Detecting security violations based on multilayered event log processing,” Journal of Telecommunications and Information Technol-ogy, nr 4, s. 30, 2015.
• [12] M. Amanowicz, J. Jarmakiewicz, A. Kozakiewicz, M. Karpowicz, T. Włodarczyk, “Cyberbezpieczeństwo systemów zarządzania siecią elektroenergetyczną,” Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomosci Telekomunikacyjne, 2014.
• [13] D. H. Kim, C. Imes, H. Hoffmann, “Racing and pacing to idle: theoretical and empirical analysis of energy optimization heuristics,” Cyber-Physical Systems, Networks, and Applications (CP-SNA), 2015 IEEE 3rd International Conference on. IEEE, 2015, s. 78–85.
• [14] A. Miyoshi, C. Lefurgy, E. Van Hensbergen, R. Rajamony, R. Rajkumar, “Critical power slope: understanding the runtime effects of frequency scaling,” Proceedings of the 16th international conference on Supercomputing. ACM, 2002, s. 35–44.
• [15] E. Le Sueur, G. Heiser, “Dynamic voltage and frequency scaling: The laws of diminishing returns,” Proceedings of the 2010 international conference on Power aware computing and sys-tems. USENIX Association, 2010, s. 1–8.
• [16] P. Arabas and M. Karpowicz, “Wykorzystanie informacji z rejestrów procesora do identyfikacji modelu poboru mocy przez serwer,” Przegląd Elektrotechniczny, R. 92, nr 3, s. 34–41, 2016.
• [17] M. P. Karpowicz, P. Arabas, E. Niewiadomska-Szynkiewicz, “Design and implementation of energy-aware application-specific CPU frequency governors for the heterogeneous distributed computing systems,” Future Generation Computer Systems, 2016. [Online].

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).