src/surf/fair_bottleneck.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2011, 2013-2014. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #include "xbt/sysdep.h"
   8 #include "xbt/log.h"
   9 #include "maxmin_private.hpp"
  10 #include <stdlib.h>
  11 #include <math.h>
  12
  13 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(surf_maxmin);
  14 #define SHOW_EXPR_G(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %g",expr);
  15 #define SHOW_EXPR_D(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %d",expr);
  16 #define SHOW_EXPR_P(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %p",expr);
  17
  18 void bottleneck_solve(lmm_system_t sys)
  19 {
  20   void *_var;
  21   void *_var_next;
  22   void *_cnst;
  23   void *_cnst_next;
  24   void *_elem;
  25   lmm_variable_t var = nullptr;
  26   lmm_constraint_t cnst = nullptr;
  27   s_lmm_constraint_t s_cnst;
  28   lmm_element_t elem = nullptr;
  29   xbt_swag_t cnst_list = nullptr;
  30   xbt_swag_t var_list = nullptr;
  31   xbt_swag_t elem_list = nullptr;
  32
  33   static s_xbt_swag_t cnst_to_update;
  34
  35   if (!(sys->modified))
  36     return;
  37
  38   /* Init */
  39   xbt_swag_init(&(cnst_to_update), xbt_swag_offset(s_cnst, saturated_constraint_set_hookup));
  40
  41   var_list = &(sys->variable_set);
  42   XBT_DEBUG("Variable set : %d", xbt_swag_size(var_list));
  43   xbt_swag_foreach(_var, var_list) {
  44     var = static_cast<lmm_variable_t>(_var);
  45     int nb = 0;
  46     var->value = 0.0;
  47     XBT_DEBUG("Handling variable %p", var);
  48     xbt_swag_insert(var, &(sys->saturated_variable_set));
  49     for (int i = 0; i < var->cnsts_number; i++) {
  50       if (var->cnsts[i].value == 0.0)
  51         nb++;
  52     }
  53     if ((nb == var->cnsts_number) && (var->weight > 0.0)) {
  54       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p", var);
  55       xbt_swag_remove(var, &(sys->saturated_variable_set));
  56       var->value = 1.0;
  57     }
  58     if (var->weight <= 0.0) {
  59       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p", var);
  60       xbt_swag_remove(var, &(sys->saturated_variable_set));
  61     }
  62   }
  63   var_list = &(sys->saturated_variable_set);
  64
  65   cnst_list = &(sys->active_constraint_set);
  66   XBT_DEBUG("Active constraints : %d", xbt_swag_size(cnst_list));
  67   xbt_swag_foreach(_cnst, cnst_list) {
  68     cnst = static_cast<lmm_constraint_t>(_cnst);
  69     xbt_swag_insert(cnst, &(sys->saturated_constraint_set));
  70   }
  71   cnst_list = &(sys->saturated_constraint_set);
  72   xbt_swag_foreach(_cnst, cnst_list) {
  73     cnst = static_cast<lmm_constraint_t>(_cnst);
  74     cnst->remaining = cnst->bound;
  75     cnst->usage = 0.0;
  76   }
  77
  78   XBT_DEBUG("Fair bottleneck Initialized");
  79
  80   /*
  81    * Compute Usage and store the variables that reach the maximum.
  82    */
  83   do {
  84     if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
  85       XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
  86       lmm_print(sys);
  87     }
  88     XBT_DEBUG("******* Constraints to process: %d *******", xbt_swag_size(cnst_list));
  89     xbt_swag_foreach_safe(_cnst, _cnst_next, cnst_list) {
  90       cnst = static_cast<lmm_constraint_t>(_cnst);
  91       int nb = 0;
  92       XBT_DEBUG("Processing cnst %p ", cnst);
  93       elem_list = &(cnst->enabled_element_set);
  94       cnst->usage = 0.0;
  95       xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
  96         elem = static_cast<lmm_element_t>(_elem);
  97         xbt_assert(elem->variable->weight > 0);
  98         if ((elem->value > 0) && xbt_swag_belongs(elem->variable, var_list))
  99           nb++;
 100       }
 101       XBT_DEBUG("\tThere are %d variables", nb);
 102       if (nb > 0 && !cnst->sharing_policy)
 103         nb = 1;
 104       if (!nb) {
 105         cnst->remaining = 0.0;
 106         cnst->usage = cnst->remaining;
 107         xbt_swag_remove(cnst, cnst_list);
 108         continue;
 109       }
 110       cnst->usage = cnst->remaining / nb;
 111       XBT_DEBUG("\tConstraint Usage %p : %f with %d variables", cnst, cnst->usage, nb);
 112     }
 113
 114     xbt_swag_foreach_safe(_var, _var_next, var_list) {
 115       var = static_cast<lmm_variable_t>(_var);
 116       double min_inc =  var->cnsts[0].constraint->usage / var->cnsts[0].value;
 117       for (int i = 1; i < var->cnsts_number; i++) {
 118         lmm_element_t elm = &var->cnsts[i];
 119         min_inc = MIN(min_inc, elm->constraint->usage / elm->value);
 120       }
 121       if (var->bound > 0)
 122         min_inc = MIN(min_inc, var->bound - var->value);
 123       var->mu = min_inc;
 124       XBT_DEBUG("Updating variable %p maximum increment: %g", var, var->mu);
 125       var->value += var->mu;
 126       if (var->value == var->bound) {
 127         xbt_swag_remove(var, var_list);
 128       }
 129     }
 130
 131     xbt_swag_foreach_safe(_cnst, _cnst_next, cnst_list) {
 132       cnst = static_cast<lmm_constraint_t>(_cnst);
 133       XBT_DEBUG("Updating cnst %p ", cnst);
 134       elem_list = &(cnst->enabled_element_set);
 135       xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
 136         elem = static_cast<lmm_element_t>(_elem);
 137         xbt_assert(elem->variable->weight > 0);
 138         if (cnst->sharing_policy) {
 139           XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) with variable %p by %g", cnst, cnst->remaining, elem->variable,
 140                  elem->variable->mu);
 141           double_update(&(cnst->remaining), elem->value * elem->variable->mu, sg_maxmin_precision);
 142         } else {
 143           XBT_DEBUG("\tNon-Shared variable. Update constraint usage of %p (%g) with variable %p by %g",
 144               cnst, cnst->usage, elem->variable, elem->variable->mu);
 145           cnst->usage = MIN(cnst->usage, elem->value * elem->variable->mu);
 146         }
 147       }
 148       if (!cnst->sharing_policy) {
 149         XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) by %g", cnst, cnst->remaining, cnst->usage);
 150
 151         double_update(&(cnst->remaining), cnst->usage, sg_maxmin_precision);
 152       }
 153
 154       XBT_DEBUG("\tRemaining for %p : %g", cnst, cnst->remaining);
 155       if (cnst->remaining <= 0.0) {
 156         XBT_DEBUG("\tGet rid of constraint %p", cnst);
 157
 158         xbt_swag_remove(cnst, cnst_list);
 159         xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
 160           elem = static_cast<lmm_element_t>(_elem);
 161           if (elem->variable->weight <= 0)
 162             break;
 163           if (elem->value > 0) {
 164             XBT_DEBUG("\t\tGet rid of variable %p", elem->variable);
 165             xbt_swag_remove(elem->variable, var_list);
 166           }
 167         }
 168       }
 169     }
 170   } while (xbt_swag_size(var_list));
 171
 172   xbt_swag_reset(cnst_list);
 173   sys->modified = 0;
 174   if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
 175     XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
 176     lmm_print(sys);
 177   }
 178 }