teshsuite/models/maxmin_bench/maxmin_bench.cpp

   1 /* A few crash tests for the maxmin library                                 */
   2
   3 /* Copyright (c) 2004-2023. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   4
   5 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   7
   8 #include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
   9 #include "src/kernel/lmm/maxmin.hpp"
  10 #include "xbt/module.h"
  11 #include "xbt/random.hpp"
  12 #include "xbt/sysdep.h" /* time manipulation for benchmarking */
  13 #include "xbt/xbt_os_time.h"
  14
  15 #include <array>
  16 #include <cstdint>
  17 #include <cstdio>
  18 #include <cstdlib>
  19
  20 static double test(int nb_cnst, int nb_var, int nb_elem, unsigned int pw_base_limit, unsigned int pw_max_limit,
  21                    double rate_no_limit, int max_share, int mode)
  22 {
  23   std::vector<simgrid::kernel::lmm::Constraint*> constraints(nb_cnst);
  24   std::vector<simgrid::kernel::lmm::Variable*> variables(nb_var);
  25
  26   /* We cannot activate the selective update as we pass nullptr as an Action when creating the variables */
  27   simgrid::kernel::lmm::MaxMin Sys(false);
  28
  29   for (auto& cnst : constraints) {
  30     cnst = Sys.constraint_new(nullptr, simgrid::xbt::random::uniform_real(0.0, 10.0));
  31     int l;
  32     if (rate_no_limit > simgrid::xbt::random::uniform_real(0.0, 1.0)) {
  33       // Look at what happens when there is no concurrency limit
  34       l = -1;
  35     } else {
  36       // Badly logarithmically random concurrency limit in [2^pw_base_limit+1,2^pw_base_limit+2^pw_max_limit]
  37       l = (1 << pw_base_limit) + (1 << simgrid::xbt::random::uniform_int(0, pw_max_limit - 1));
  38     }
  39     cnst->set_concurrency_limit(l);
  40   }
  41
  42   for (auto& var : variables) {
  43     var = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, nb_elem);
  44     // Have a few variables with a concurrency share of two (e.g. cross-traffic in some cases)
  45     short concurrency_share = 1 + static_cast<short>(simgrid::xbt::random::uniform_int(0, max_share - 1));
  46
  47     std::vector<int> used(nb_cnst, 0);
  48     for (int j = 0; j < nb_elem; j++) {
  49       int k;
  50       do {
  51         k = simgrid::xbt::random::uniform_int(0, nb_cnst - 1);
  52       } while (used[k] >= concurrency_share);
  53       Sys.expand(constraints[k], var, simgrid::xbt::random::uniform_real(0.0, 1.5));
  54       Sys.expand(constraints[k], var, simgrid::xbt::random::uniform_real(0.0, 1.5));
  55       used[k]++;
  56     }
  57   }
  58
  59   fprintf(stderr, "Starting to solve(%i)\n", simgrid::xbt::random::uniform_int(0, 999));
  60   double date = xbt_os_time();
  61   Sys.solve();
  62   date = (xbt_os_time() - date) * 1e6;
  63
  64   if (mode == 2) {
  65     fprintf(stderr, "Max concurrency:\n");
  66     int l = 0;
  67     for (int i = 0; i < nb_cnst; i++) {
  68       int j = constraints[i]->get_concurrency_maximum();
  69       int k = constraints[i]->get_concurrency_limit();
  70       xbt_assert(k < 0 || j <= k);
  71       if (j > l)
  72         l = j;
  73       fprintf(stderr, "(%i):%i/%i ", i, j, k);
  74       constraints[i]->reset_concurrency_maximum();
  75       xbt_assert(not constraints[i]->get_concurrency_maximum());
  76       if (i % 10 == 9)
  77         fprintf(stderr, "\n");
  78     }
  79     fprintf(stderr, "\nTotal maximum concurrency is %i\n", l);
  80
  81     Sys.print();
  82   }
  83
  84   for (auto const& var : variables)
  85     Sys.variable_free(var);
  86
  87   return date;
  88 }
  89
  90 constexpr std::array<std::array<unsigned int, 4>, 4> TestClasses{{
  91     // Nbcnst Nbvar Baselimit Maxlimit
  92     {{10, 10, 1, 2}},       // small
  93     {{100, 100, 3, 6}},     // medium
  94     {{2000, 2000, 5, 8}},   // big
  95     {{20000, 20000, 7, 10}} // huge
  96 }};
  97
  98 int main(int argc, char** argv)
  99 {
 100   simgrid::s4u::Engine e(&argc, argv);
 101
 102   double rate_no_limit = 0.2;
 103   double acc_date      = 0.0;
 104   double acc_date2     = 0.0;
 105   int testclass;
 106
 107   if (argc < 3) {
 108     fprintf(stderr, "Syntax: <small|medium|big|huge> <count> [test|debug|perf]\n");
 109     return -1;
 110   }
 111
 112   // what class?
 113   if (not strcmp(argv[1], "small"))
 114     testclass = 0;
 115   else if (not strcmp(argv[1], "medium"))
 116     testclass = 1;
 117   else if (not strcmp(argv[1], "big"))
 118     testclass = 2;
 119   else if (not strcmp(argv[1], "huge"))
 120     testclass = 3;
 121   else {
 122     fprintf(stderr, "Unknown class \"%s\", aborting!\n", argv[1]);
 123     return -2;
 124   }
 125
 126   // How many times?
 127   int testcount = atoi(argv[2]);
 128
 129   // Show me everything (debug or performance)!
 130   int mode = 0;
 131   if (argc >= 4 && strcmp(argv[3], "test") == 0)
 132     mode = 1;
 133   if (argc >= 4 && strcmp(argv[3], "debug") == 0)
 134     mode = 2;
 135   if (argc >= 4 && strcmp(argv[3], "perf") == 0)
 136     mode = 3;
 137
 138   if (mode == 1)
 139     xbt_log_control_set("ker_lmm.threshold:DEBUG ker_lmm.fmt:'[%r]: [%c/%p] %m%n' "
 140                         "kernel.threshold:DEBUG kernel.fmt:'[%r]: [%c/%p] %m%n' ");
 141
 142   if (mode == 2)
 143     xbt_log_control_set("ker_lmm.threshold:DEBUG kernel.threshold:DEBUG");
 144
 145   unsigned int nb_cnst       = TestClasses[testclass][0];
 146   unsigned int nb_var        = TestClasses[testclass][1];
 147   unsigned int pw_base_limit = TestClasses[testclass][2];
 148   unsigned int pw_max_limit  = TestClasses[testclass][3];
 149   unsigned int max_share     = 2; // 1<<(pw_base_limit/2+1)
 150
 151   // If you want to test concurrency, you need nb_elem >> 2^pw_base_limit:
 152   unsigned int nb_elem = (1 << pw_base_limit) + (1 << (8 * pw_max_limit / 10));
 153   // Otherwise, just set it to a constant value (and set rate_no_limit to 1.0):
 154   // nb_elem=200
 155
 156   for (int i = 0; i < testcount; i++) {
 157     simgrid::xbt::random::set_mersenne_seed(i + 1);
 158     fprintf(stderr, "Starting %i: (%i)\n", i, simgrid::xbt::random::uniform_int(0, 999));
 159     double date = test(nb_cnst, nb_var, nb_elem, pw_base_limit, pw_max_limit, rate_no_limit, max_share, mode);
 160     acc_date += date;
 161     acc_date2 += date * date;
 162   }
 163
 164   double mean_date  = acc_date / static_cast<double>(testcount);
 165   double stdev_date = sqrt(acc_date2 / static_cast<double>(testcount) - mean_date * mean_date);
 166
 167   fprintf(stderr,
 168           "%ix One shot execution time for a total of %u constraints, "
 169           "%u variables with %u active constraint each, concurrency in [%i,%i] and max concurrency share %u\n",
 170           testcount, nb_cnst, nb_var, nb_elem, (1 << pw_base_limit), (1 << pw_base_limit) + (1 << pw_max_limit),
 171           max_share);
 172   if (mode == 3)
 173     fprintf(stderr, "Execution time: %g +- %g  microseconds \n", mean_date, stdev_date);
 174
 175   return 0;
 176 }