src/surf/cpu_cas01.cpp

   1 /* Copyright (c) 2009-2022. 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 <simgrid/kernel/routing/NetZoneImpl.hpp>
   7 #include <simgrid/s4u/Engine.hpp>
   8
   9 #include "simgrid/sg_config.hpp"
  10 #include "src/kernel/EngineImpl.hpp"
  11 #include "src/kernel/resource/profile/Event.hpp"
  12 #include "src/surf/cpu_cas01.hpp"
  13 #include "src/surf/cpu_ti.hpp"
  14 #include "src/surf/surf_interface.hpp"
  15
  16 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(cpu_cas, res_cpu, "CPU resource, CAS01 model (used by default)");
  17
  18 /***********
  19  * Options *
  20  ***********/
  21
  22 static simgrid::config::Flag<std::string>
  23     cpu_optim_opt("cpu/optim", "Optimization algorithm to use for CPU resources. ", "Lazy",
  24
  25                   std::map<std::string, std::string, std::less<>>({
  26                       {"Lazy", "Lazy action management (partial invalidation in lmm + heap in action remaining)."},
  27                       {"TI", "Trace integration. Highly optimized mode when using availability traces (only available "
  28                              "for the Cas01 CPU model for now)."},
  29                       {"Full", "Full update of remaining and variables. Slow but may be useful when debugging."},
  30                   }),
  31
  32                   [](std::string const&) {
  33                     xbt_assert(_sg_cfg_init_status < 2,
  34                                "Cannot change the optimization algorithm after the initialization");
  35                   });
  36
  37 static simgrid::config::Flag<std::string> cfg_cpu_solver("cpu/solver", "Set linear equations solver used by CPU model",
  38                                                          "maxmin", &simgrid::kernel::lmm::System::validate_solver);
  39
  40 /*********
  41  * Model *
  42  *********/
  43 void surf_cpu_model_init_Cas01()
  44 {
  45   if (cpu_optim_opt == "TI") {
  46     simgrid::kernel::resource::CpuTiModel::create_pm_models();
  47     return;
  48   }
  49
  50   auto cpu_model_pm = std::make_shared<simgrid::kernel::resource::CpuCas01Model>("Cpu_Cas01");
  51   auto* engine      = simgrid::kernel::EngineImpl::get_instance();
  52   engine->add_model(cpu_model_pm);
  53   engine->get_netzone_root()->set_cpu_pm_model(cpu_model_pm);
  54 }
  55
  56 namespace simgrid::kernel::resource {
  57
  58 CpuCas01Model::CpuCas01Model(const std::string& name) : CpuModel(name)
  59 {
  60   if (config::get_value<std::string>("cpu/optim") == "Lazy")
  61     set_update_algorithm(Model::UpdateAlgo::LAZY);
  62
  63   bool select = config::get_value<bool>("cpu/maxmin-selective-update");
  64
  65   if (is_update_lazy()) {
  66     xbt_assert(select || config::is_default("cpu/maxmin-selective-update"),
  67                "You cannot disable cpu selective update when using the lazy update mechanism");
  68     select = true;
  69   }
  70
  71   set_maxmin_system(lmm::System::build(cfg_cpu_solver, select));
  72 }
  73
  74 CpuImpl* CpuCas01Model::create_cpu(s4u::Host* host, const std::vector<double>& speed_per_pstate)
  75 {
  76   return (new CpuCas01(host, speed_per_pstate))->set_model(this);
  77 }
  78
  79 /************
  80  * Resource *
  81  ************/
  82 /** @brief take into account changes of speed (either load or max) */
  83 void CpuCas01::on_speed_change()
  84 {
  85   const lmm::Element* elem = nullptr;
  86
  87   get_model()->get_maxmin_system()->update_constraint_bound(get_constraint(),
  88                                                             get_core_count() * speed_.scale * speed_.peak);
  89
  90   while (const auto* var = get_constraint()->get_variable(&elem)) {
  91     const auto* action = static_cast<CpuCas01Action*>(var->get_id());
  92     double bound       = action->requested_core() * speed_.scale * speed_.peak;
  93     if (action->get_user_bound() > 0) {
  94       bound = std::min(bound, action->get_user_bound());
  95     }
  96
  97     get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_bound(action->get_variable(), bound);
  98   }
  99
 100   CpuImpl::on_speed_change();
 101 }
 102
 103 void CpuCas01::apply_event(profile::Event* event, double value)
 104 {
 105   if (event == speed_.event) {
 106     speed_.scale = value;
 107     on_speed_change();
 108
 109     tmgr_trace_event_unref(&speed_.event);
 110   } else if (event == get_state_event()) {
 111     if (value > 0) {
 112       if (not is_on()) {
 113         XBT_VERB("Restart actors on host %s", get_iface()->get_cname());
 114         get_iface()->turn_on();
 115       }
 116     } else {
 117       const lmm::Element* elem = nullptr;
 118       double date              = EngineImpl::get_clock();
 119
 120       get_iface()->turn_off();
 121
 122       while (const auto* var = get_constraint()->get_variable(&elem)) {
 123         Action* action = var->get_id();
 124
 125         if (action->get_state() == Action::State::INITED || action->get_state() == Action::State::STARTED ||
 126             action->get_state() == Action::State::IGNORED) {
 127           action->set_finish_time(date);
 128           action->set_state(Action::State::FAILED);
 129         }
 130       }
 131     }
 132     unref_state_event();
 133
 134   } else {
 135     xbt_die("Unknown event!\n");
 136   }
 137 }
 138
 139 /** @brief Start a new execution on this CPU lasting @param size flops and using one core */
 140 CpuAction* CpuCas01::execution_start(double size, double user_bound)
 141 {
 142   return execution_start(size, 1, user_bound);
 143 }
 144
 145 CpuAction* CpuCas01::execution_start(double size, int requested_cores, double user_bound)
 146 {
 147   auto* action =
 148       new CpuCas01Action(get_model(), size, not is_on(), speed_.scale * speed_.peak, get_constraint(), requested_cores);
 149   action->set_user_bound(user_bound);
 150   if (user_bound > 0 && user_bound < action->get_bound()) {
 151     get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_bound(action->get_variable(), user_bound);
 152   }
 153   if (factor_cb_) {
 154     action->set_rate_factor(factor_cb_(size));
 155   }
 156
 157   return action;
 158 }
 159
 160 CpuAction* CpuCas01::sleep(double duration)
 161 {
 162   if (duration > 0)
 163     duration = std::max(duration, sg_surf_precision);
 164
 165   XBT_IN("(%s, %g)", get_cname(), duration);
 166   auto* action = new CpuCas01Action(get_model(), 1.0, not is_on(), speed_.scale * speed_.peak, get_constraint(), 1);
 167
 168   // FIXME: sleep variables should not consume 1.0 in System::expand()
 169   action->set_max_duration(duration);
 170   action->set_suspend_state(Action::SuspendStates::SLEEPING);
 171   if (duration == NO_MAX_DURATION)
 172     action->set_state(Action::State::IGNORED);
 173
 174   get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_penalty(action->get_variable(), 0.0);
 175   if (get_model()->is_update_lazy()) { // remove action from the heap
 176     get_model()->get_action_heap().remove(action);
 177     // this is necessary for a variable with weight 0 since such variables are ignored in lmm and we need to set its
 178     // max_duration correctly at the next call to share_resources
 179     get_model()->get_modified_set()->push_front(*action);
 180   }
 181
 182   XBT_OUT();
 183   return action;
 184 }
 185
 186 void CpuCas01::set_factor_cb(const std::function<s4u::Host::CpuFactorCb>& cb)
 187 {
 188   xbt_assert(not is_sealed(), "Cannot set CPU factor callback in an already sealed CPU(%s)", get_cname());
 189   factor_cb_ = cb;
 190 }
 191
 192 /**********
 193  * Action *
 194  **********/
 195 CpuCas01Action::CpuCas01Action(Model* model, double cost, bool failed, double speed, lmm::Constraint* constraint,
 196                                int requested_core)
 197     : CpuAction(model, cost, failed,
 198                 model->get_maxmin_system()->variable_new(this, 1.0 / requested_core, requested_core * speed, 1))
 199     , requested_core_(requested_core)
 200 {
 201   if (model->is_update_lazy())
 202     set_last_update();
 203   model->get_maxmin_system()->expand(constraint, get_variable(), 1.0);
 204 }
 205
 206 } // namespace simgrid::kernel::resource