ProcPower: Energieverbrauch direkt im Linux-Kernel messen

Was macht das Projekt aus?

Der steigende Energieverbrauch in Rechenzentren trägt erheblich zu den Treibhausgasemissionen und dem Klimawandel bei. Das schnelle Wachstum des Softwaresektors verschärft dieses Problem, da komplexe Anwendungen mehr Rechenressourcen benötigen. Bei der herkömmlichen Leistungsoptimierung wird die Energieeffizienz oft übersehen, da es keine zugänglichen, ganularen Tools zur Leistungsmessung gibt. Mit ProcPower soll eine Kernel-Erweiterung für Linux entwickelt werden, um den Energie-Fußabdruck auf Prozessebene zu messen. Dadurch soll die notwendige Datengrundlage entstehen, um den Stromverbrauch und damit die Umweltbelastung durch Code zu reduzieren.

Welches Publikum spricht das Projekt an?

Die Zielgruppe umfasst Softwareentwickler*innen, Systemadministrator*innen und Cloud-Anbieter*innen, die Energiewerte optimieren und offenlegen möchten. Entwickler*innen können Energiekennzahlen in Echtzeit in ihre Arbeitsabläufe integrieren, um verbrauchsintensive Prozesse zu identifizieren und den Code zu optimieren. Systemadministrator*innen erhalten Einblicke in den Energieverbrauch von Servern und Containern und können so Ressourcen effizienter zuweisen.

Was soll erreicht werden?

ProcPower ist ein Sicherheits-Kernelmodul, das kprobes verwendet, um Daten auf Prozessebene zu sammeln. Diese Daten werden von einer konfigurierbaren Linux Energy Estimation Engine (L3E) im Linux-Kernel verarbeitet, um den Energieverbrauch jedes Prozesses zu berechnen. Die berechneten Werte werden über das Dateisystem /proc zugänglich gemacht, sodass containerisierte Umgebungen diese Daten allen Benutzer*innen des Systems zur Verfügung stellen können. Auch in selbst gehosteten Umgebungen kann dieser Wert von jedem Prozess leicht abgerufen werden. Dadurch können Programme wie Nextcloud, Django usw. ihren Energieverbrauch im Dashboard anzeigen.