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PowerTOP: analiza y gestiona el consumo de energía en Linux


Una de las características más importantes de una buena máquina Linux, especialmente en el caso de las computadoras portátiles, es la administración de energía en términos de prolongar la vida útil de la batería.

Linux tiene utilidades que pueden ayudarlo a monitorear y realizar un seguimiento del rendimiento de la batería, aunque muchos de nosotros todavía enfrentamos problemas para obtener la configuración de energía adecuada para administrar el consumo de energía y mejorar la duración de la batería.

En este artículo veremos una utilidad de Linux llamada PowerTOP que le ayudará a obtener la configuración adecuada del sistema para administrar la energía de la batería en su máquina Linux.

¿Qué es PowerTOP?

PowerTOP es una herramienta de diagnóstico basada en terminal desarrollada por Intel que le ayuda a controlar el uso de energía de los programas que se ejecutan en un sistema Linux cuando no está conectado a una fuente de alimentación.

Una característica importante de PowerTOP es que proporciona un modo interactivo que permite al usuario experimentar con diferentes configuraciones de administración de energía.

Requisitos

PowerTOP requiere los siguientes componentes:

  • Herramientas de desarrollo como C++, g++, libstdc++, autoconf, automake y libtool.
  • Además de lo anterior, también requiere los componentes pciutils-devel, ncurses-devel y libnl-devel.
  • versión del núcleo => 2.6.38

Cómo instalar Powertop en Linux

PowerTOP se puede instalar fácilmente desde los repositorios predeterminados del sistema utilizando el administrador de paquetes respectivo para su distribución de Linux específica.

sudo apt install powertop         [On Debian, Ubuntu and Mint]
sudo yum install powertop         [On RHEL/CentOS/Fedora and Rocky/AlmaLinux]
sudo emerge -a sys-apps/powertop  [On Gentoo Linux]
sudo apk add powertop             [On Alpine Linux]
sudo pacman -S powertop           [On Arch Linux]
sudo zypper install powertop      [On OpenSUSE]    
sudo pkg install powertop         [On FreeBSD]

Importante: Tenga en cuenta que al instalar Powertop desde los repositorios predeterminados del sistema obtendrá una versión anterior.

Si desea instalar la versión más reciente (es decir, v2.15 lanzada el 29 de septiembre de 2022) de Powertop, debe compilarla e instalarla desde el código fuente. , para esto debes tener instaladas las siguientes dependencias en el sistema.

------------------- On Debian based Systems -------------------
sudo apt install build-essential ncurses-dev libnl-dev pciutils-dev libpci-dev libtool
------------------- On RedHat based Systems -------------------
sudo dnf install gcc-c++ ncurses-devel libnl-devel pciutils-devel libtool

Después de instalar todos los paquetes requeridos anteriormente, ahora es el momento de descargar la versión más reciente de PowerTop e instalarla como se sugiere:

wget https://github.com/fenrus75/powertop/releases/download/v2.15/powertop.tar.gz
tar -xvf powertop.tar.gz
cd powertop/
./configure
sudo make && make install

¿Cómo uso PowerTop en Linux?

Para utilizar esta herramienta, se necesitan privilegios de root porque toda la información requerida por Powertop para medir el uso de energía por parte de las aplicaciones se recopila directamente del hardware del sistema.

Intente usarlo con la batería de una computadora portátil para ver los efectos en el sistema. Muestra el uso total de energía por parte del sistema y de los componentes individuales del sistema enumerados en diferentes categorías: dispositivos, procesos, temporizador del sistema, el kernel funciona e interrumpe.

Comprensión de las opciones y el uso de PowerTop

Para establecer todas las opciones ajustables en la mejor configuración sin el modo interactivo, utilice la opción --auto-tune.

Para ejecutarlo en modo de calibración, use la opción --calibrate. Si ejecuta Powertop con la batería de una computadora portátil, realiza un seguimiento del consumo de energía y de los procesos que se ejecutan en el sistema y, después de obtener suficientes mediciones de energía, informa estimaciones de energía.

Luego puede usar esta opción para obtener estimaciones más apropiadas al usar esta opción, para implementar un ciclo de calibración a través de diferentes niveles de visualización y cargas de trabajo.

Para ejecutarlo en modo de depuración, utilice la opción --debug.

También puede generar un informe para el análisis de datos utilizando --csv=filename. El informe generado se denomina informe CSV y cuando no escribe un nombre de archivo, se utiliza un nombre predeterminado powertop.csv.

Para generar un archivo de informe html, utilice la opción --html=filename. Puede especificar durante cuánto tiempo en segundos se puede generar un informe utilizando --tiempo=segundos.

Puede especificar un archivo de carga de trabajo para ejecutar como parte de la calibración antes de generar un informe utilizando --workload=workload_filename.

Para mostrar mensajes de ayuda, utilice la opción --help o vea la página de manual.

Para especificar el número de veces que se debe ejecutar una prueba utilizando la opción --iteration.

Uso de PowerTop con ejemplos

Si ejecuta Powertop sin ninguna de las opciones anteriores, se inicia en un modo interactivo como se muestra en el resultado siguiente.

powertop
La pantalla de descripción general

Esta pantalla le permite ver una lista de los componentes del sistema que envían reactivaciones a la CPU con mayor frecuencia o que utilizan la mayor cantidad de energía en el sistema.

La pantalla de estadísticas inactivas

Muestra diversa información sobre los estados C del procesador.

La pantalla de estadísticas de frecuencia

Esta pantalla muestra la frecuencia de activación de la CPU.

La pantalla de estadísticas del dispositivo

Proporciona información similar a la pantalla de visualización de descripción general, pero solo para dispositivos.

La pantalla de sintonizables

Proporciona sugerencias para optimizar su sistema para un buen consumo de energía.

Como puede ver en el resultado anterior, hay diferentes pantallas de visualización disponibles y para cambiar entre ellas, puede usar las teclas Tab y Shift+Tab. Salga del powertop presionando la tecla Esc como se indica en la parte inferior de la pantalla.

Muestra la cantidad de veces que su sistema se activa cada segundo; cuando ve la pantalla de visualización de estadísticas del dispositivo, muestra estadísticas del uso de energía por diferentes componentes de hardware y controladores.

Para maximizar la energía de la batería, debe minimizar las reactivaciones del sistema. Para hacer esto, puede utilizar la pantalla de visualización Tunables.

Malo” identifica una configuración que no ahorra energía, pero que puede ser buena para el rendimiento de su sistema.

Luego “Bueno” identifica una configuración que ahorra energía. Pulsa la tecla [Enter] en cualquier sintonizable para cambiarlo a la otra configuración.

El siguiente ejemplo muestra el resultado cuando se utiliza la opción --calibrate.

powertop --calibrate

Después de los ciclos de calibración, el powertop mostrará la pantalla de descripción general con un resumen de las operaciones como se muestra a continuación.

Generando informe CSV de PowerTop

El siguiente ejemplo muestra la generación de un informe CSV durante veinte segundos.

powertop --csv=powertop_report.txt --time=20s

Ahora veamos el informe CSV usando el comando cat.

cat powertop_report.csv

Generar informe HTML de PowerTop

Puede generar un informe html de la siguiente manera: la extensión del archivo html se agrega automáticamente al nombre del archivo.

powertop --html=powertop

El archivo de informe html de muestra se ve desde un navegador.

Esta herramienta también tiene un servicio demonio que ayuda a configurar automáticamente todos los sintonizables en "Bueno" para un ahorro de energía óptimo, y puede usarlo de la siguiente manera:

systmctl start powertop.service

Para que el servicio demonio se inicie en el momento del arranque, ejecute el siguiente comando:

systemctl enable powertop.service
Resumen

Debe tener cuidado al utilizar el servicio daemon porque ciertos parámetros ajustables suponen un riesgo de pérdida de datos o de un comportamiento extraño del hardware del sistema. Esto es evidente con la configuración de “tiempo de espera de reescritura de VM” que afecta el tiempo que espera su sistema antes de escribir cualquier cambio de datos en el disco real.

Cuando el sistema pierde toda su energía, corre el riesgo de perder todos los cambios realizados en los datos durante los últimos segundos. Por lo tanto, debe elegir entre ahorrar energía y proteger sus datos.

Intente utilizar esta herramienta durante un período de tiempo y observe el rendimiento de su batería. Puede publicar un comentario para informarnos sobre muchas otras herramientas similares o agregar información sobre el uso de Powertop y sobre los errores que encontró.

Recuerde permanecer siempre conectado a Tecmint para obtener más guías de este tipo.