src/kernel/lmm/fair_bottleneck.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2022. 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 #include "src/kernel/lmm/maxmin.hpp"
   7 #include "src/surf/surf_interface.hpp"
   8 #include "xbt/sysdep.h"
   9
  10 #include <algorithm>
  11 #include <cfloat>
  12 #include <cmath>
  13 #include <cstdlib>
  14 #include <xbt/utility.hpp>
  15
  16 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(ker_lmm);
  17
  18 void simgrid::kernel::lmm::FairBottleneck::bottleneck_solve()
  19 {
  20   if (not modified_)
  21     return;
  22
  23   XBT_DEBUG("Variable set : %zu", variable_set.size());
  24   for (Variable& var : variable_set) {
  25     var.value_ = 0.0;
  26     XBT_DEBUG("Handling variable %p", &var);
  27     if (var.sharing_penalty_ > 0.0 && std::find_if(begin(var.cnsts_), end(var.cnsts_), [](Element const& x) {
  28                                         return x.consumption_weight != 0.0;
  29                                       }) != end(var.cnsts_)) {
  30       saturated_variable_set.push_back(var);
  31     } else {
  32       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p", &var);
  33       if (var.sharing_penalty_ > 0.0)
  34         var.value_ = 1.0;
  35     }
  36   }
  37
  38   XBT_DEBUG("Active constraints : %zu", active_constraint_set.size());
  39   saturated_constraint_set.insert(saturated_constraint_set.end(), active_constraint_set.begin(),
  40                                   active_constraint_set.end());
  41   for (Constraint& cnst : saturated_constraint_set) {
  42     cnst.remaining_ = cnst.bound_;
  43     cnst.usage_     = 0.0;
  44   }
  45
  46   XBT_DEBUG("Fair bottleneck Initialized");
  47
  48   /*
  49    * Compute Usage and store the variables that reach the maximum.
  50    */
  51   auto& var_list  = saturated_variable_set;
  52   auto& cnst_list = saturated_constraint_set;
  53   do {
  54     if (XBT_LOG_ISENABLED(ker_lmm, xbt_log_priority_debug)) {
  55       XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
  56       print();
  57     }
  58     XBT_DEBUG("******* Constraints to process: %zu *******", cnst_list.size());
  59     for (auto iter = std::begin(cnst_list); iter != std::end(cnst_list);) {
  60       Constraint& cnst = *iter;
  61       int nb = 0;
  62       XBT_DEBUG("Processing cnst %p ", &cnst);
  63       cnst.usage_ = 0.0;
  64       for (const Element& elem : cnst.enabled_element_set_) {
  65         xbt_assert(elem.variable->sharing_penalty_ > 0);
  66         if (elem.consumption_weight > 0 && elem.variable->saturated_variable_set_hook_.is_linked())
  67           nb++;
  68       }
  69       XBT_DEBUG("\tThere are %d variables", nb);
  70       if (nb > 0 && cnst.sharing_policy_ == Constraint::SharingPolicy::FATPIPE)
  71         nb = 1;
  72       if (nb == 0) {
  73         cnst.remaining_ = 0.0;
  74         cnst.usage_     = 0.0;
  75         iter           = cnst_list.erase(iter);
  76       } else {
  77         cnst.usage_ = cnst.remaining_ / nb;
  78         XBT_DEBUG("\tConstraint Usage %p : %f with %d variables", &cnst, cnst.usage_, nb);
  79         iter++;
  80       }
  81     }
  82
  83     for (auto iter = std::begin(var_list); iter != std::end(var_list);) {
  84       Variable& var  = *iter;
  85       double min_inc = DBL_MAX;
  86       for (Element const& elm : var.cnsts_) {
  87         if (elm.consumption_weight > 0)
  88           min_inc = std::min(min_inc, elm.constraint->usage_ / elm.consumption_weight);
  89       }
  90       if (var.bound_ > 0)
  91         min_inc = std::min(min_inc, var.bound_ - var.value_);
  92       var.mu_ = min_inc;
  93       XBT_DEBUG("Updating variable %p maximum increment: %g", &var, var.mu_);
  94       var.value_ += var.mu_;
  95       if (var.value_ == var.bound_)
  96         iter = var_list.erase(iter);
  97       else
  98         iter++;
  99     }
 100
 101     for (auto iter = std::begin(cnst_list); iter != std::end(cnst_list);) {
 102       Constraint& cnst = *iter;
 103       XBT_DEBUG("Updating cnst %p ", &cnst);
 104       if (cnst.sharing_policy_ != Constraint::SharingPolicy::FATPIPE) {
 105         for (const Element& elem : cnst.enabled_element_set_) {
 106           xbt_assert(elem.variable->sharing_penalty_ > 0);
 107           XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) with variable %p by %g", &cnst, cnst.remaining_, elem.variable,
 108                     elem.variable->mu_);
 109           double_update(&cnst.remaining_, elem.consumption_weight * elem.variable->mu_, sg_maxmin_precision);
 110         }
 111       } else {
 112         for (const Element& elem : cnst.enabled_element_set_) {
 113           xbt_assert(elem.variable->sharing_penalty_ > 0);
 114           XBT_DEBUG("\tNon-Shared variable. Update constraint usage of %p (%g) with variable %p by %g", &cnst,
 115                     cnst.usage_, elem.variable, elem.variable->mu_);
 116           cnst.usage_ = std::min(cnst.usage_, elem.consumption_weight * elem.variable->mu_);
 117         }
 118         XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) by %g", &cnst, cnst.remaining_, cnst.usage_);
 119         double_update(&cnst.remaining_, cnst.usage_, sg_maxmin_precision);
 120       }
 121
 122       XBT_DEBUG("\tRemaining for %p : %g", &cnst, cnst.remaining_);
 123       if (cnst.remaining_ <= 0.0) {
 124         XBT_DEBUG("\tGet rid of constraint %p", &cnst);
 125
 126         iter = cnst_list.erase(iter);
 127         for (const Element& elem : cnst.enabled_element_set_) {
 128           if (elem.variable->sharing_penalty_ <= 0)
 129             break;
 130           if (elem.consumption_weight > 0 && elem.variable->saturated_variable_set_hook_.is_linked()) {
 131             XBT_DEBUG("\t\tGet rid of variable %p", elem.variable);
 132             simgrid::xbt::intrusive_erase(var_list, *elem.variable);
 133           }
 134         }
 135       } else {
 136         iter++;
 137       }
 138     }
 139   } while (not var_list.empty());
 140
 141   cnst_list.clear();
 142   modified_ = true;
 143   if (XBT_LOG_ISENABLED(ker_lmm, xbt_log_priority_debug)) {
 144     XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
 145     print();
 146   }
 147 }