[发明专利]计算节点功耗感知方法

说明书

本发明公开一种计算节点功耗感知方法，包括以下步骤：运行带外系统；数据感知和登记程序模块周期性调用数据感知与转换模块，以获取节点的功耗数据；数据感知与转换模块读取传感器的原始电压、电流数据，并将来自传感器的原始电压、电流数据转换为节点的功耗数据；数据感知和登记程序模块将从数据感知与转换模块获取的功耗数据写入带内系统CPU的寄存器；数据感知和登记程序模块等待时间T后，转入步骤二，依此循环；当带外系统需要获取节点功耗数据时，功耗查询接口调用数据感知与转换模块，获取节点功耗数据。本发明解决了现有的计算机节点功耗数据感知方法高度依赖带内外网络传输、时效差、代价高、数据不完整的问题。

技术领域

本发明涉及一种计算节点功耗感知方法，属于计算机技术领域。

背景技术

随着人们对计算机能耗问题的日益关注，计算机功耗监测和调度管理需求日益强烈。计算机系统的功耗不仅与硬件设计相关，更与具体的使用模式、节点负载等密不可分，因此通过优化调度手段来控制功耗正变得越来越重要。进行计算机功耗优化调度时，前提和基础就是准确及时的功耗监测数据，在此基础上再通过节点内软件服务来调度任务进程，优化资源使用模式等方式来实现，这样就需要在计算机节点内、节点外及时准确的感知所在节点功耗，以便结合可以当前节点资源使用模式、节点任务负载等来进行针对性优化调度管理。

目前，计算机节点功耗感知主要有以下几种方法：1. 通过带内节点的传感器采集节点局部功耗数据，而传感器往往针对独立的节点部件进行，对于没有相应传感器的部件就无法获得对应的功耗，因此不能获得节点的完整功耗数据；2. 在带外系统内通过传感器获取，此时将节点作为一个整体，可以获得完整的功耗信息，但需要通过网络传递到节点带内系统中，该方法依赖于网络，且时效性差；3. 通过在计算节点供电线路上外接功耗分析仪来获取，可以获得节点的完整功耗数据，但需要外接专门的仪器，代价高昂，不适合对大量高密度组装的系统进行快速数据采集。可见，现有的计算机节点功耗数据感知方法，多少都存在一些高度依赖带内外网络传输、时效差、代价高、数据不完整等问题，很难同时满足带内带外高效、准确感知节点功耗并进行功耗优化调度的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种计算节点功耗感知方法，该计算节点功耗感知方法解决了现有的计算机节点功耗数据感知方法高度依赖带内外网络传输、时效差、代价高、数据不完整的问题，同时满足带内、外快速感知功耗需求，且适合大规模系统批量资源功耗监测。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种计算节点功耗感知方法，基于以下配置：

配置于带内系统CPU上的可读写芯片级寄存器，用于带内系统和带外系统之间功耗数据的交互；

建立在带外系统与带内系统CPU之间的专有访问协议，使得带外系统可读写带内系统CPU的寄存器；

配置于带外系统内的传感器，用于感知目标节点功耗的原始电压数据、原始电流数据；

配置于带外系统内的数据感知与转换模块，用于读取并转换来自传感器的原始电压数据、原始电流数据，获得节点的功耗数据；

配置于带外系统内的数据感知和登记程序模块，用于调用数据感知与转换模块，将来自数据感知与转换模块的功耗数据记录至带内系统CPU的寄存器中；

配置于带外系统上的功耗查询接口，用于调用数据感知与转换模块，以获取节点实时功耗数据；

所述计算节点功耗感知方法包括以下步骤：

S1、运行带外系统；

S2、数据感知和登记程序模块周期性调用数据感知与转换模块，以获取节点的功耗数据；

S3、数据感知与转换模块读取传感器的原始电压、电流数据，并将来自传感器的原始电压、电流数据转换为节点的功耗数据；