src/surf/cpu_interface.cpp

   1 #include "cpu_interface.hpp"
   2
   3 XBT_LOG_EXTERNAL_CATEGORY(surf_kernel);
   4 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(surf_cpu, surf,
   5                                 "Logging specific to the SURF cpu module");
   6
   7 CpuModelPtr surf_cpu_model_pm;
   8 CpuModelPtr surf_cpu_model_vm;
   9
  10 /*********
  11  * Model *
  12  *********/
  13
  14 void CpuModel::updateActionsStateLazy(double now, double /*delta*/)
  15 {
  16   CpuActionPtr action;
  17   while ((xbt_heap_size(getActionHeap()) > 0)
  18          && (double_equals(xbt_heap_maxkey(getActionHeap()), now))) {
  19     action = static_cast<CpuActionPtr>(static_cast<ActionPtr>(xbt_heap_pop(getActionHeap())));
  20     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Something happened to action %p", action);
  21 #ifdef HAVE_TRACING
  22     if (TRACE_is_enabled()) {
  23       CpuPtr cpu = static_cast<CpuPtr>(lmm_constraint_id(lmm_get_cnst_from_var(getMaxminSystem(), action->getVariable(), 0)));
  24       TRACE_surf_host_set_utilization(cpu->getName(), action->getCategory(),
  25                                       lmm_variable_getvalue(action->getVariable()),
  26                                       action->getLastUpdate(),
  27                                       now - action->getLastUpdate());
  28     }
  29 #endif
  30
  31     action->finish();
  32     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Action %p finished", action);
  33
  34     action->updateEnergy();
  35
  36     /* set the remains to 0 due to precision problems when updating the remaining amount */
  37     action->setRemains(0);
  38     action->setState(SURF_ACTION_DONE);
  39     action->heapRemove(getActionHeap()); //FIXME: strange call since action was already popped
  40   }
  41 #ifdef HAVE_TRACING
  42   if (TRACE_is_enabled()) {
  43     //defining the last timestamp that we can safely dump to trace file
  44     //without losing the event ascending order (considering all CPU's)
  45     double smaller = -1;
  46     ActionListPtr actionSet = getRunningActionSet();
  47     for(ActionList::iterator it(actionSet->begin()), itend(actionSet->end())
  48        ; it != itend ; ++it) {
  49       action = static_cast<CpuActionPtr>(&*it);
  50         if (smaller < 0) {
  51           smaller = action->getLastUpdate();
  52           continue;
  53         }
  54         if (action->getLastUpdate() < smaller) {
  55           smaller = action->getLastUpdate();
  56         }
  57     }
  58     if (smaller > 0) {
  59       TRACE_last_timestamp_to_dump = smaller;
  60     }
  61   }
  62 #endif
  63   return;
  64 }
  65
  66 void CpuModel::updateActionsStateFull(double now, double delta)
  67 {
  68   CpuActionPtr action = NULL;
  69   ActionListPtr running_actions = getRunningActionSet();
  70
  71   for(ActionList::iterator it(running_actions->begin()), itNext=it, itend(running_actions->end())
  72      ; it != itend ; it=itNext) {
  73         ++itNext;
  74     action = static_cast<CpuActionPtr>(&*it);
  75 #ifdef HAVE_TRACING
  76     if (TRACE_is_enabled()) {
  77       CpuPtr x = (CpuPtr) lmm_constraint_id(lmm_get_cnst_from_var
  78                               (getMaxminSystem(), action->getVariable(), 0));
  79
  80       TRACE_surf_host_set_utilization(x->getName(),
  81                                       action->getCategory(),
  82                                       lmm_variable_getvalue(action->getVariable()),
  83                                       now - delta,
  84                                       delta);
  85       TRACE_last_timestamp_to_dump = now - delta;
  86     }
  87 #endif
  88
  89     action->updateRemains(lmm_variable_getvalue(action->getVariable()) * delta);
  90
  91
  92     if (action->getMaxDuration() != NO_MAX_DURATION)
  93       action->updateMaxDuration(delta);
  94
  95
  96     if ((action->getRemains() <= 0) &&
  97         (lmm_get_variable_weight(action->getVariable()) > 0)) {
  98       action->finish();
  99       action->setState(SURF_ACTION_DONE);
 100     } else if ((action->getMaxDuration() != NO_MAX_DURATION) &&
 101                (action->getMaxDuration() <= 0)) {
 102       action->finish();
 103       action->setState(SURF_ACTION_DONE);
 104     }
 105     action->updateEnergy();
 106   }
 107
 108   return;
 109 }
 110
 111 /************
 112  * Resource *
 113  ************/
 114
 115 Cpu::Cpu(ModelPtr model, const char *name, xbt_dict_t props,
 116                  int core, double powerPeak, double powerScale)
 117  : Resource(model, name, props)
 118  , m_core(core)
 119  , m_powerPeak(powerPeak)
 120  , m_powerScale(powerScale)
 121  , p_constraintCore(NULL)
 122  , p_constraintCoreId(NULL)
 123 {}
 124
 125 Cpu::Cpu(ModelPtr model, const char *name, xbt_dict_t props,
 126                  lmm_constraint_t constraint, int core, double powerPeak, double powerScale)
 127  : Resource(model, name, props, constraint)
 128  , m_core(core)
 129  , m_powerPeak(powerPeak)
 130  , m_powerScale(powerScale)
 131 {
 132   /* At now, we assume that a VM does not have a multicore CPU. */
 133   if (core > 1)
 134     xbt_assert(model == surf_cpu_model_pm);
 135
 136   p_constraintCore = NULL;
 137   p_constraintCoreId = NULL;
 138   if (model->getUpdateMechanism() != UM_UNDEFINED) {
 139         p_constraintCore = xbt_new(lmm_constraint_t, core);
 140         p_constraintCoreId = xbt_new(void*, core);
 141
 142     int i;
 143     for (i = 0; i < core; i++) {
 144       /* just for a unique id, never used as a string. */
 145       p_constraintCoreId[i] = bprintf("%s:%i", name, i);
 146       p_constraintCore[i] = lmm_constraint_new(model->getMaxminSystem(), p_constraintCoreId[i], m_powerScale * m_powerPeak);
 147     }
 148   }
 149 }
 150
 151 Cpu::~Cpu(){
 152   if (p_constraintCoreId){
 153     for (int i = 0; i < m_core; i++) {
 154           xbt_free(p_constraintCoreId[i]);
 155     }
 156     xbt_free(p_constraintCore);
 157   }
 158   if (p_constraintCoreId)
 159     xbt_free(p_constraintCoreId);
 160 }
 161
 162 double Cpu::getSpeed(double load)
 163 {
 164   return load * m_powerPeak;
 165 }
 166
 167 double Cpu::getAvailableSpeed()
 168 {
 169 /* number between 0 and 1 */
 170   return m_powerScale;
 171 }
 172
 173 int Cpu::getCore()
 174 {
 175   return m_core;
 176 }
 177
 178 /**********
 179  * Action *
 180  **********/
 181
 182 void CpuAction::updateRemainingLazy(double now)
 183 {
 184   double delta = 0.0;
 185
 186   xbt_assert(getStateSet() == getModel()->getRunningActionSet(),
 187       "You're updating an action that is not running.");
 188
 189   /* bogus priority, skip it */
 190   xbt_assert(getPriority() > 0,
 191       "You're updating an action that seems suspended.");
 192
 193   delta = now - m_lastUpdate;
 194
 195   if (m_remains > 0) {
 196     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Updating action(%p): remains was %lf, last_update was: %lf", this, m_remains, m_lastUpdate);
 197     double_update(&(m_remains), m_lastValue * delta);
 198
 199 #ifdef HAVE_TRACING
 200     if (TRACE_is_enabled()) {
 201       CpuPtr cpu = static_cast<CpuPtr>(lmm_constraint_id(lmm_get_cnst_from_var(getModel()->getMaxminSystem(), getVariable(), 0)));
 202       TRACE_surf_host_set_utilization(cpu->getName(), getCategory(), m_lastValue, m_lastUpdate, now - m_lastUpdate);
 203     }
 204 #endif
 205     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Updating action(%p): remains is now %lf", this, m_remains);
 206   }
 207
 208   m_lastUpdate = now;
 209   m_lastValue = lmm_variable_getvalue(getVariable());
 210 }
 211
 212 void CpuAction::setBound(double bound)
 213 {
 214   XBT_IN("(%p,%g)", this, bound);
 215   m_bound = bound;
 216   lmm_update_variable_bound(getModel()->getMaxminSystem(), getVariable(), bound);
 217
 218   if (getModel()->getUpdateMechanism() == UM_LAZY)
 219         heapRemove(getModel()->getActionHeap());
 220   XBT_OUT();
 221 }
 222
 223 /*
 224  *
 225  * This function formulates a constraint problem that pins a given task to
 226  * particular cores. Currently, it is possible to pin a task to an exactly one
 227  * specific core. The system links the variable object of the task to the
 228  * per-core constraint object.
 229  *
 230  * But, the taskset command on Linux takes a mask value specifying a CPU
 231  * affinity setting of a given task. If the mask value is 0x03, the given task
 232  * will be executed on the first core (CPU0) or the second core (CPU1) on the
 233  * given PM. The schedular will determine appropriate placements of tasks,
 234  * considering given CPU affinities and task activities.
 235  *
 236  * How should the system formulate constraint problems for an affinity to
 237  * multiple cores?
 238  *
 239  * The cpu argument must be the host where the task is being executed. The
 240  * action object does not have the information about the location where the
 241  * action is being executed.
 242  */
 243 void CpuAction::setAffinity(CpuPtr cpu, unsigned long mask)
 244 {
 245   lmm_variable_t var_obj = getVariable();
 246   XBT_IN("(%p,%lx)", this, mask);
 247
 248   {
 249     unsigned long nbits = 0;
 250
 251     /* FIXME: There is much faster algorithms doing this. */
 252     for (int i = 0; i < cpu->m_core; i++) {
 253       unsigned long has_affinity = (1UL << i) & mask;
 254       if (has_affinity)
 255         nbits += 1;
 256     }
 257
 258     if (nbits > 1) {
 259       XBT_CRITICAL("Do not specify multiple cores for an affinity mask.");
 260       XBT_CRITICAL("See the comment in cpu_action_set_affinity().");
 261       DIE_IMPOSSIBLE;
 262     }
 263   }
 264
 265   for (int i = 0; i < cpu->m_core; i++) {
 266     XBT_DEBUG("clear affinity %p to cpu-%d@%s", this, i,  cpu->getName());
 267     lmm_shrink(cpu->getModel()->getMaxminSystem(), cpu->p_constraintCore[i], var_obj);
 268
 269     unsigned long has_affinity = (1UL << i) & mask;
 270     if (has_affinity) {
 271       /* This function only accepts an affinity setting on the host where the
 272        * task is now running. In future, a task might move to another host.
 273        * But, at this moment, this function cannot take an affinity setting on
 274        * that future host.
 275        *
 276        * It might be possible to extend the code to allow this function to
 277        * accept affinity settings on a future host. We might be able to assign
 278        * zero to elem->value to maintain such inactive affinity settings in the
 279        * system. But, this will make the system complex. */
 280       XBT_DEBUG("set affinity %p to cpu-%d@%s", this, i, cpu->getName());
 281       lmm_expand(cpu->getModel()->getMaxminSystem(), cpu->p_constraintCore[i], var_obj, 1.0);
 282     }
 283   }
 284
 285   if (cpu->getModel()->getUpdateMechanism() == UM_LAZY) {
 286     /* FIXME (hypervisor): Do we need to do something for the LAZY mode? */
 287   }
 288
 289   XBT_OUT();
 290 }