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Merge simgrid::Host into simgrid::s4u::Host
[simgrid.git] / src / surf / network_ib.cpp
1 /* Copyright (c) 2014-2015. 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 <algorithm>
8 #include <utility>
9
10 #include "network_ib.hpp"
11 #include "simgrid/sg_config.h"
12 #include "maxmin_private.hpp"
13 #include "src/surf/host_interface.hpp"
14
15 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(surf_network);
16
17 static void IB_create_host_callback(simgrid::s4u::Host& host){
18   using namespace simgrid::surf;
19   
20   static int id=0;
21 // pour t->id -> rajouter une nouvelle struct dans le dict, pour stocker les comms actives
22   if(((NetworkIBModel*)surf_network_model)->active_nodes==NULL)
23     ((NetworkIBModel*)surf_network_model)->active_nodes=xbt_dict_new();
24   
25   IBNode* act = new IBNode(id);
26
27   id++;
28   xbt_dict_set(((NetworkIBModel*)surf_network_model)->active_nodes,
29     host.name().c_str(), act, NULL);
30
31 }
32
33 static void IB_action_state_changed_callback(
34   simgrid::surf::NetworkAction *action,
35   e_surf_action_state_t statein, e_surf_action_state_t stateout)
36 {
37  using namespace simgrid::surf;
38  if(statein!=SURF_ACTION_RUNNING|| stateout!=SURF_ACTION_DONE)
39     return;
40   std::pair<IBNode*,IBNode*> pair = ((NetworkIBModel*)surf_network_model)->active_comms[action];
41   XBT_DEBUG("IB callback - action %p finished", action);
42  
43  ((NetworkIBModel*)surf_network_model)->updateIBfactors(action, pair.first, pair.second, 1);
44
45   ((NetworkIBModel*)surf_network_model)->active_comms.erase(action);
46   
47 }
48
49
50 static void IB_action_init_callback(
51   simgrid::surf::NetworkAction *action, simgrid::surf::NetCard *src, simgrid::surf::NetCard *dst,
52   double size, double rate)
53 {
54   using namespace simgrid::surf;
55   if(((NetworkIBModel*)surf_network_model)->active_nodes==NULL)
56     xbt_die("IB comm added, without any node connected !");
57   
58   IBNode* act_src= (IBNode*) xbt_dict_get_or_null(((NetworkIBModel*)surf_network_model)->active_nodes, src->getName());
59   if(act_src==NULL)
60     xbt_die("could not find src node active comms !");
61   //act_src->rate=rate;
62   
63   IBNode* act_dst= (IBNode*) xbt_dict_get_or_null(((NetworkIBModel*)surf_network_model)->active_nodes, dst->getName());
64   if(act_dst==NULL)
65     xbt_die("could not find dst node active comms !");  
66  // act_dst->rate=rate;
67   
68   ((NetworkIBModel*)surf_network_model)->active_comms[action]=std::make_pair(act_src, act_dst);
69   //post the action in the second dist, to retrieve in the other callback
70   XBT_DEBUG("IB callback - action %p init", action);
71
72   ((NetworkIBModel*)surf_network_model)->updateIBfactors(action, act_src, act_dst, 0);
73   
74 }
75
76 /*********
77  * Model *
78  *********/
79
80 /************************************************************************/
81 /* New model based on MPI contention model for Infiniband platforms */
82 /************************************************************************/
83 /* @Inproceedings{mescal_vienne_phd, */
84 /*  author={Jérôme Vienne}, */
85 /*  title={prédiction de performances d’applications de calcul haute performance sur réseau Infiniband}, */
86 /*  address={Grenoble FRANCE}, */
87 /*  month=june, */
88 /*  year={2010} */
89 /*  } */
90 void surf_network_model_init_IB(void)
91 {
92   using simgrid::surf::networkActionStateChangedCallbacks;
93   using simgrid::surf::networkCommunicateCallbacks;
94
95   if (surf_network_model)
96     return;
97   surf_network_model = new simgrid::surf::NetworkIBModel();
98   net_define_callbacks();
99   xbt_dynar_push(all_existing_models, &surf_network_model);
100   networkActionStateChangedCallbacks.connect(IB_action_state_changed_callback);
101   networkCommunicateCallbacks.connect(IB_action_init_callback);
102   simgrid::s4u::Host::onCreation.connect(IB_create_host_callback);
103   xbt_cfg_setdefault_double(_sg_cfg_set, "network/weight_S", 8775);
104   
105 }
106
107 namespace simgrid {
108 namespace surf {
109
110 NetworkIBModel::NetworkIBModel()
111  : NetworkSmpiModel() {
112   m_haveGap=false;
113   active_nodes=NULL;
114     
115   const char* IB_factors_string=sg_cfg_get_string("smpi/IB_penalty_factors");
116   xbt_dynar_t radical_elements = xbt_str_split(IB_factors_string, ";");
117   
118   if(xbt_dynar_length(radical_elements)!=3)
119     surf_parse_error("smpi/IB_penalty_factors should be provided and contain 3 elements, semi-colon separated : for example 0.965;0.925;1.35");
120   
121   Be = atof(xbt_dynar_get_as(radical_elements, 0, char *));
122   Bs = atof(xbt_dynar_get_as(radical_elements, 1, char *));
123   ys = atof(xbt_dynar_get_as(radical_elements, 2, char *));
124
125   xbt_dynar_free(&radical_elements);
126 }
127
128 NetworkIBModel::~NetworkIBModel()
129 {
130   xbt_dict_cursor_t cursor = NULL;
131   IBNode* instance = NULL;
132   char *name = NULL;
133   xbt_dict_foreach(active_nodes, cursor, name, instance)
134     delete instance;
135   xbt_dict_free(&active_nodes);
136 }
137
138 void NetworkIBModel::computeIBfactors(IBNode *root) {
139   double penalized_bw=0.0;
140   double num_comm_out = (double) root->ActiveCommsUp.size();
141   double max_penalty_out=0.0;
142   //first, compute all outbound penalties to get their max
143   for (std::vector<ActiveComm*>::iterator it= root->ActiveCommsUp.begin(); it != root->ActiveCommsUp.end(); ++it) {
144     double my_penalty_out = 1.0;
145
146     if(num_comm_out!=1){
147       if((*it)->destination->nbActiveCommsDown > 2)//number of comms sent to the receiving node
148         my_penalty_out = num_comm_out * Bs * ys;
149       else
150         my_penalty_out = num_comm_out * Bs;
151     }
152
153     max_penalty_out = std::max(max_penalty_out,my_penalty_out);
154   }
155
156   for (std::vector<ActiveComm*>::iterator it= root->ActiveCommsUp.begin(); it != root->ActiveCommsUp.end(); ++it) {
157
158     //compute inbound penalty
159     double my_penalty_in = 1.0;
160     int nb_comms = (*it)->destination->nbActiveCommsDown;//total number of incoming comms
161     if(nb_comms!=1)
162       my_penalty_in = ((*it)->destination->ActiveCommsDown)[root] //number of comm sent to dest by root node
163                       * Be 
164                       * (*it)->destination->ActiveCommsDown.size();//number of different nodes sending to dest
165     
166     double penalty = std::max(my_penalty_in,max_penalty_out);
167     
168     double rate_before_update = (*it)->action->getBound();
169     //save initial rate of the action
170     if((*it)->init_rate==-1) 
171       (*it)->init_rate= rate_before_update;
172     
173     penalized_bw= ! num_comm_out ? (*it)->init_rate : (*it)->init_rate /penalty;
174     
175     if (!double_equals(penalized_bw, rate_before_update, sg_surf_precision)){
176       XBT_DEBUG("%d->%d action %p penalty updated : bw now %f, before %f , initial rate %f", root->id,(*it)->destination->id,(*it)->action,penalized_bw, (*it)->action->getBound(), (*it)->init_rate );
177       lmm_update_variable_bound(p_maxminSystem, (*it)->action->getVariable(), penalized_bw);
178     }else{
179       XBT_DEBUG("%d->%d action %p penalty not updated : bw %f, initial rate %f", root->id,(*it)->destination->id,(*it)->action,penalized_bw, (*it)->init_rate );
180     }
181
182   }
183   XBT_DEBUG("Finished computing IB penalties");
184 }
185
186 void NetworkIBModel::updateIBfactors_rec(IBNode *root, bool* updatedlist) {
187   if(updatedlist[root->id]==0){
188     XBT_DEBUG("IB - Updating rec %d", root->id);
189     computeIBfactors(root);
190     updatedlist[root->id]=1;
191     for (std::vector<ActiveComm*>::iterator it= root->ActiveCommsUp.begin(); it != root->ActiveCommsUp.end(); ++it) {
192         if(updatedlist[(*it)->destination->id]!=1)
193           updateIBfactors_rec((*it)->destination, updatedlist);
194     }
195     for (std::map<IBNode*, int>::iterator it= root->ActiveCommsDown.begin(); it != root->ActiveCommsDown.end(); ++it) {
196         if(updatedlist[it->first->id]!=1)
197           updateIBfactors_rec(it->first, updatedlist);
198     }
199   }
200 }
201
202
203 void NetworkIBModel::updateIBfactors(NetworkAction *action, IBNode *from, IBNode * to, int remove) {
204   if (from == to)//disregard local comms (should use loopback)
205     return;
206   
207   bool* updated=(bool*)xbt_malloc0(xbt_dict_size(active_nodes)*sizeof(bool));
208   ActiveComm* comm=NULL;
209   if(remove){
210     if(to->ActiveCommsDown[from]==1)
211       to->ActiveCommsDown.erase(from);
212     else
213       to->ActiveCommsDown[from]-=1;
214
215     to->nbActiveCommsDown--;
216     for (std::vector<ActiveComm*>::iterator it= from->ActiveCommsUp.begin(); 
217          it != from->ActiveCommsUp.end(); ++it) {
218       if((*it)->action==action){
219         comm=(*it);
220         from->ActiveCommsUp.erase(it);
221         break;
222       }
223     }
224     action->unref();
225
226   }else{
227     action->ref();
228     ActiveComm* comm=new ActiveComm();
229     comm->action=action;
230     comm->destination=to;
231     from->ActiveCommsUp.push_back(comm);
232
233     to->ActiveCommsDown[from]+=1;
234     to->nbActiveCommsDown++;
235   }
236   XBT_DEBUG("IB - Updating %d", from->id);
237   updateIBfactors_rec(from, updated);
238   XBT_DEBUG("IB - Finished updating %d", from->id);
239   if(comm)
240     delete comm;
241   xbt_free(updated);
242 }
243
244 }
245 }