src/surf/ptask_L07.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2010, 2013-2015. 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 <cstdlib>
   8
   9 #include <algorithm>
  10
  11 #include "ptask_L07.hpp"
  12
  13 #include "cpu_interface.hpp"
  14 #include "surf_routing.hpp"
  15 #include "xbt/lib.h"
  16
  17 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(surf_host);
  18 XBT_LOG_EXTERNAL_CATEGORY(xbt_cfg);
  19
  20 /**************************************/
  21 /*** Resource Creation & Destruction **/
  22 /**************************************/
  23 void surf_host_model_init_ptask_L07(void)
  24 {
  25   XBT_CINFO(xbt_cfg,"Switching to the L07 model to handle parallel tasks.");
  26   xbt_assert(!surf_cpu_model_pm, "CPU model type already defined");
  27   xbt_assert(!surf_network_model, "network model type already defined");
  28
  29   surf_host_model = new simgrid::surf::HostL07Model();
  30   xbt_dynar_push(all_existing_models, &surf_host_model);
  31 }
  32
  33
  34 namespace simgrid {
  35 namespace surf {
  36
  37 HostL07Model::HostL07Model() : HostModel() {
  38   maxminSystem_ = lmm_system_new(1);
  39   surf_network_model = new NetworkL07Model(this,maxminSystem_);
  40   surf_cpu_model_pm = new CpuL07Model(this,maxminSystem_);
  41
  42   routing_model_create(surf_network_model->createLink("__loopback__", 498000000, 0.000015, SURF_LINK_FATPIPE, NULL));
  43 }
  44
  45 HostL07Model::~HostL07Model() {
  46   delete surf_cpu_model_pm;
  47   delete surf_network_model;
  48 }
  49
  50 CpuL07Model::CpuL07Model(HostL07Model *hmodel,lmm_system_t sys)
  51   : CpuModel()
  52   , p_hostModel(hmodel)
  53   {
  54     maxminSystem_ = sys;
  55   }
  56 CpuL07Model::~CpuL07Model() {
  57   surf_cpu_model_pm = NULL;
  58   lmm_system_free(maxminSystem_);
  59   maxminSystem_ = NULL;
  60 }
  61 NetworkL07Model::NetworkL07Model(HostL07Model *hmodel, lmm_system_t sys)
  62   : NetworkModel()
  63   , p_hostModel(hmodel)
  64   {
  65     maxminSystem_ = sys;
  66   }
  67 NetworkL07Model::~NetworkL07Model()
  68 {
  69   surf_network_model = NULL;
  70   maxminSystem_ = NULL; // Avoid multi-free
  71 }
  72
  73
  74 double HostL07Model::next_occuring_event(double /*now*/)
  75 {
  76   L07Action *action;
  77
  78   ActionList *running_actions = getRunningActionSet();
  79   double min = this->shareResourcesMaxMin(running_actions,
  80                                               maxminSystem_,
  81                                               bottleneck_solve);
  82
  83   for(ActionList::iterator it(running_actions->begin()), itend(running_actions->end())
  84    ; it != itend ; ++it) {
  85   action = static_cast<L07Action*>(&*it);
  86     if (action->m_latency > 0) {
  87       if (min < 0) {
  88         min = action->m_latency;
  89         XBT_DEBUG("Updating min (value) with %p (start %f): %f", action,
  90                action->getStartTime(), min);
  91       } else if (action->m_latency < min) {
  92         min = action->m_latency;
  93         XBT_DEBUG("Updating min (latency) with %p (start %f): %f", action,
  94                action->getStartTime(), min);
  95       }
  96     }
  97   }
  98
  99   XBT_DEBUG("min value : %f", min);
 100
 101   return min;
 102 }
 103
 104 void HostL07Model::updateActionsState(double /*now*/, double delta) {
 105
 106   L07Action *action;
 107   ActionList *actionSet = getRunningActionSet();
 108
 109   for(ActionList::iterator it = actionSet->begin(), itNext = it
 110    ; it != actionSet->end()
 111    ; it =  itNext) {
 112   ++itNext;
 113     action = static_cast<L07Action*>(&*it);
 114     if (action->m_latency > 0) {
 115       if (action->m_latency > delta) {
 116         double_update(&(action->m_latency), delta, sg_surf_precision);
 117       } else {
 118         action->m_latency = 0.0;
 119       }
 120       if ((action->m_latency == 0.0) && (action->isSuspended() == 0)) {
 121         action->updateBound();
 122         lmm_update_variable_weight(maxminSystem_, action->getVariable(), 1.0);
 123       }
 124     }
 125     XBT_DEBUG("Action (%p) : remains (%g) updated by %g.",
 126            action, action->getRemains(), lmm_variable_getvalue(action->getVariable()) * delta);
 127     action->updateRemains(lmm_variable_getvalue(action->getVariable()) * delta);
 128
 129     if (action->getMaxDuration() != NO_MAX_DURATION)
 130       action->updateMaxDuration(delta);
 131
 132     XBT_DEBUG("Action (%p) : remains (%g).", action, action->getRemains());
 133
 134     /* In the next if cascade, the action can be finished either because:
 135      *  - The amount of remaining work reached 0
 136      *  - The max duration was reached
 137      * If it's not done, it may have failed.
 138      */
 139
 140     if ((action->getRemains() <= 0) &&
 141         (lmm_get_variable_weight(action->getVariable()) > 0)) {
 142       action->finish();
 143       action->setState(Action::State::done);
 144     } else if ((action->getMaxDuration() != NO_MAX_DURATION) &&
 145                (action->getMaxDuration() <= 0)) {
 146       action->finish();
 147       action->setState(Action::State::done);
 148     } else {
 149       /* Need to check that none of the model has failed */
 150       lmm_constraint_t cnst = NULL;
 151       int i = 0;
 152
 153       while ((cnst = lmm_get_cnst_from_var(maxminSystem_, action->getVariable(), i++))) {
 154         void *constraint_id = lmm_constraint_id(cnst);
 155
 156         if (static_cast<HostImpl*>(constraint_id)->isOff()) {
 157           XBT_DEBUG("Action (%p) Failed!!", action);
 158           action->finish();
 159           action->setState(Action::State::failed);
 160           break;
 161         }
 162       }
 163     }
 164   }
 165   return;
 166 }
 167
 168 Action *HostL07Model::executeParallelTask(int host_nb, sg_host_t *host_list,
 169       double *flops_amount, double *bytes_amount,
 170       double rate) {
 171   return new L07Action(this, host_nb, host_list, flops_amount, bytes_amount, rate);
 172 }
 173
 174
 175 L07Action::L07Action(Model *model, int host_nb, sg_host_t*host_list,
 176     double *flops_amount, double *bytes_amount, double rate)
 177   : CpuAction(model, 1, 0)
 178 {
 179   int nb_link = 0;
 180   int nb_used_host = 0; /* Only the hosts with something to compute (>0 flops) are counted) */
 181   double latency = 0.0;
 182
 183   this->p_netcardList->reserve(host_nb);
 184   for (int i = 0; i<host_nb; i++)
 185     this->p_netcardList->push_back(host_list[i]->pimpl_netcard);
 186
 187   /* Compute the number of affected resources... */
 188   if(bytes_amount != NULL) {
 189     xbt_dict_t ptask_parallel_task_link_set = xbt_dict_new_homogeneous(NULL);
 190
 191     for (int i = 0; i < host_nb; i++) {
 192       for (int j = 0; j < host_nb; j++) {
 193
 194         if (bytes_amount[i * host_nb + j] > 0) {
 195           double lat=0.0;
 196           std::vector<Link*> *route = new std::vector<Link*>();
 197
 198           routing_platf->getRouteAndLatency((*p_netcardList)[i], (*p_netcardList)[j], route, &lat);
 199           latency = MAX(latency, lat);
 200
 201           for (auto link : *route)
 202             xbt_dict_set(ptask_parallel_task_link_set, link->getName(), link, NULL);
 203           delete route;
 204         }
 205       }
 206     }
 207
 208     nb_link = xbt_dict_length(ptask_parallel_task_link_set);
 209     xbt_dict_free(&ptask_parallel_task_link_set);
 210   }
 211
 212   for (int i = 0; i < host_nb; i++)
 213     if (flops_amount[i] > 0)
 214       nb_used_host++;
 215
 216   XBT_DEBUG("Creating a parallel task (%p) with %d hosts and %d unique links.", this, host_nb, nb_link);
 217   this->p_computationAmount = flops_amount;
 218   this->p_communicationAmount = bytes_amount;
 219   this->m_latency = latency;
 220   this->m_rate = rate;
 221
 222   this->variable_ = lmm_variable_new(model->getMaxminSystem(), this, 1.0,
 223       (rate > 0 ? rate : -1.0),
 224       host_nb + nb_link);
 225
 226   if (this->m_latency > 0)
 227     lmm_update_variable_weight(model->getMaxminSystem(), this->getVariable(), 0.0);
 228
 229   for (int i = 0; i < host_nb; i++)
 230     lmm_expand(model->getMaxminSystem(), host_list[i]->pimpl_cpu->getConstraint(),
 231         this->getVariable(), flops_amount[i]);
 232
 233   if(bytes_amount != NULL) {
 234     for (int i = 0; i < host_nb; i++) {
 235       for (int j = 0; j < host_nb; j++) {
 236
 237         if (bytes_amount[i * host_nb + j] == 0.0)
 238           continue;
 239         std::vector<Link*> *route = new std::vector<Link*>();
 240
 241         routing_platf->getRouteAndLatency((*p_netcardList)[i], (*p_netcardList)[j], route, NULL);
 242
 243         for (auto link : *route)
 244           lmm_expand_add(model->getMaxminSystem(), link->getConstraint(), this->getVariable(), bytes_amount[i * host_nb + j]);
 245
 246         delete route;
 247       }
 248     }
 249   }
 250
 251   if (nb_link + nb_used_host == 0) {
 252     this->setCost(1.0);
 253     this->setRemains(0.0);
 254   }
 255   xbt_free(host_list);
 256 }
 257
 258 Action *NetworkL07Model::communicate(NetCard *src, NetCard *dst, double size, double rate)
 259 {
 260   sg_host_t*host_list = xbt_new0(sg_host_t, 2);
 261   double *flops_amount = xbt_new0(double, 2);
 262   double *bytes_amount = xbt_new0(double, 4);
 263
 264   host_list[0] = sg_host_by_name(src->name());
 265   host_list[1] = sg_host_by_name(dst->name());
 266   bytes_amount[1] = size;
 267
 268   return p_hostModel->executeParallelTask(2, host_list, flops_amount, bytes_amount, rate);
 269 }
 270
 271 Cpu *CpuL07Model::createCpu(simgrid::s4u::Host *host,  xbt_dynar_t speedPerPstate, int core)
 272 {
 273   return new CpuL07(this, host, speedPerPstate, core);
 274 }
 275
 276 Link* NetworkL07Model::createLink(const char *name, double bandwidth, double latency,
 277     e_surf_link_sharing_policy_t policy, xbt_dict_t properties)
 278 {
 279   return new LinkL07(this, name, properties, bandwidth, latency, policy);
 280 }
 281
 282 /************
 283  * Resource *
 284  ************/
 285
 286 CpuL07::CpuL07(CpuL07Model *model, simgrid::s4u::Host *host, xbt_dynar_t speedPerPstate, int core)
 287  : Cpu(model, host, speedPerPstate, core)
 288 {
 289   constraint_ = lmm_constraint_new(model->getMaxminSystem(), this, xbt_dynar_get_as(speedPerPstate,0,double));
 290 }
 291
 292 CpuL07::~CpuL07()
 293 {
 294 }
 295
 296 LinkL07::LinkL07(NetworkL07Model *model, const char* name, xbt_dict_t props, double bandwidth, double latency,
 297              e_surf_link_sharing_policy_t policy)
 298  : Link(model, name, props, lmm_constraint_new(model->getMaxminSystem(), this, bandwidth))
 299 {
 300   m_bandwidth.peak = bandwidth;
 301   m_latency.peak = latency;
 302
 303   if (policy == SURF_LINK_FATPIPE)
 304     lmm_constraint_shared(getConstraint());
 305
 306   Link::onCreation(this);
 307 }
 308
 309 Action *CpuL07::execution_start(double size)
 310 {
 311   sg_host_t*host_list = xbt_new0(sg_host_t, 1);
 312   double *flops_amount = xbt_new0(double, 1);
 313
 314   host_list[0] = getHost();
 315   flops_amount[0] = size;
 316
 317   return static_cast<CpuL07Model*>(getModel())->p_hostModel
 318     ->executeParallelTask( 1, host_list, flops_amount, NULL, -1);
 319 }
 320
 321 Action *CpuL07::sleep(double duration)
 322 {
 323   L07Action *action = static_cast<L07Action*>(execution_start(1.0));
 324   action->maxDuration_ = duration;
 325   action->suspended_ = 2;
 326   lmm_update_variable_weight(getModel()->getMaxminSystem(), action->getVariable(), 0.0);
 327
 328   return action;
 329 }
 330
 331 bool CpuL07::isUsed(){
 332   return lmm_constraint_used(getModel()->getMaxminSystem(), getConstraint());
 333 }
 334
 335 /** @brief take into account changes of speed (either load or max) */
 336 void CpuL07::onSpeedChange() {
 337   lmm_variable_t var = NULL;
 338   lmm_element_t elem = NULL;
 339
 340     lmm_update_constraint_bound(getModel()->getMaxminSystem(), getConstraint(), speed_.peak * speed_.scale);
 341     while ((var = lmm_get_var_from_cnst
 342             (getModel()->getMaxminSystem(), getConstraint(), &elem))) {
 343       Action *action = static_cast<Action*>(lmm_variable_id(var));
 344
 345       lmm_update_variable_bound(getModel()->getMaxminSystem(),
 346                                 action->getVariable(),
 347                                 speed_.scale * speed_.peak);
 348     }
 349
 350   Cpu::onSpeedChange();
 351 }
 352
 353
 354 bool LinkL07::isUsed(){
 355   return lmm_constraint_used(getModel()->getMaxminSystem(), getConstraint());
 356 }
 357
 358 void CpuL07::apply_event(tmgr_trace_iterator_t triggered, double value){
 359   XBT_DEBUG("Updating cpu %s (%p) with value %g", getName(), this, value);
 360   if (triggered == speed_.event) {
 361     speed_.scale = value;
 362     onSpeedChange();
 363     tmgr_trace_event_unref(&speed_.event);
 364
 365   } else if (triggered == stateEvent_) {
 366     if (value > 0)
 367       turnOn();
 368     else
 369       turnOff();
 370     tmgr_trace_event_unref(&stateEvent_);
 371
 372   } else {
 373     xbt_die("Unknown event!\n");
 374   }
 375 }
 376
 377 void LinkL07::apply_event(tmgr_trace_iterator_t triggered, double value) {
 378   XBT_DEBUG("Updating link %s (%p) with value=%f", getName(), this, value);
 379   if (triggered == m_bandwidth.event) {
 380     updateBandwidth(value);
 381     tmgr_trace_event_unref(&m_bandwidth.event);
 382
 383   } else if (triggered == m_latency.event) {
 384     updateLatency(value);
 385     tmgr_trace_event_unref(&m_latency.event);
 386
 387   } else if (triggered == m_stateEvent) {
 388     if (value > 0)
 389       turnOn();
 390     else
 391       turnOff();
 392     tmgr_trace_event_unref(&m_stateEvent);
 393
 394   } else {
 395     xbt_die("Unknown event ! \n");
 396   }
 397 }
 398
 399 void LinkL07::updateBandwidth(double value)
 400 {
 401   m_bandwidth.peak = value;
 402   lmm_update_constraint_bound(getModel()->getMaxminSystem(), getConstraint(), m_bandwidth.peak * m_bandwidth.scale);
 403 }
 404
 405 void LinkL07::updateLatency(double value)
 406 {
 407   lmm_variable_t var = NULL;
 408   L07Action *action;
 409   lmm_element_t elem = NULL;
 410
 411   m_latency.peak = value;
 412   while ((var = lmm_get_var_from_cnst(getModel()->getMaxminSystem(), getConstraint(), &elem))) {
 413     action = static_cast<L07Action*>(lmm_variable_id(var));
 414     action->updateBound();
 415   }
 416 }
 417
 418 /**********
 419  * Action *
 420  **********/
 421
 422 L07Action::~L07Action(){
 423   delete p_netcardList;
 424   free(p_communicationAmount);
 425   free(p_computationAmount);
 426 }
 427
 428 void L07Action::updateBound()
 429 {
 430   double lat_current = 0.0;
 431   double lat_bound = -1.0;
 432   int i, j;
 433
 434   int hostNb = p_netcardList->size();
 435
 436   if (p_communicationAmount != NULL) {
 437     for (i = 0; i < hostNb; i++) {
 438       for (j = 0; j < hostNb; j++) {
 439
 440         if (p_communicationAmount[i * hostNb + j] > 0) {
 441           double lat = 0.0;
 442           std::vector<Link*> *route = new std::vector<Link*>();
 443           routing_platf->getRouteAndLatency((*p_netcardList)[i], (*p_netcardList)[j], route, &lat);
 444
 445           lat_current = MAX(lat_current, lat * p_communicationAmount[i * hostNb + j]);
 446           delete route;
 447         }
 448       }
 449     }
 450   }
 451   lat_bound = sg_tcp_gamma / (2.0 * lat_current);
 452   XBT_DEBUG("action (%p) : lat_bound = %g", this, lat_bound);
 453   if ((m_latency == 0.0) && (suspended_ == 0)) {
 454     if (m_rate < 0)
 455       lmm_update_variable_bound(getModel()->getMaxminSystem(), getVariable(), lat_bound);
 456     else
 457       lmm_update_variable_bound(getModel()->getMaxminSystem(), getVariable(),
 458         std::min(m_rate, lat_bound));
 459   }
 460 }
 461
 462 int L07Action::unref()
 463 {
 464   refcount_--;
 465   if (!refcount_) {
 466     if (action_hook.is_linked())
 467       stateSet_->erase(stateSet_->iterator_to(*this));
 468     if (getVariable())
 469       lmm_variable_free(getModel()->getMaxminSystem(), getVariable());
 470     delete this;
 471     return 1;
 472   }
 473   return 0;
 474 }
 475
 476 }
 477 }