src/surf/cpu_interface.hpp

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   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 #ifndef SURF_CPU_INTERFACE_HPP_
   7 #define SURF_CPU_INTERFACE_HPP_
   8
   9 #include "simgrid/kernel/resource/Model.hpp"
  10 #include "simgrid/kernel/resource/Resource.hpp"
  11 #include "simgrid/s4u/Host.hpp"
  12 #include "src/kernel/lmm/maxmin.hpp"
  13
  14 #include <list>
  15
  16 /***********
  17  * Classes *
  18  ***********/
  19
  20 namespace simgrid {
  21 namespace kernel {
  22 namespace resource {
  23
  24 /** @ingroup SURF_cpu_interface
  25  * @brief SURF cpu model interface class
  26  * @details A model is an object which handle the interactions between its Resources and its Actions
  27  */
  28 class XBT_PUBLIC CpuModel : public Model {
  29 public:
  30   explicit CpuModel(Model::UpdateAlgo algo) : Model(algo) {}
  31
  32   /**
  33    * @brief Create a Cpu
  34    *
  35    * @param host The host that will have this CPU
  36    * @param speed_per_pstate Processor speed (in Flops) of each pstate.
  37    *                         This ignores any potential external load coming from a trace.
  38    * @param core The number of core of this Cpu
  39    */
  40   virtual Cpu* create_cpu(s4u::Host* host, const std::vector<double>& speed_per_pstate, int core) = 0;
  41
  42   void update_actions_state_lazy(double now, double delta) override;
  43   void update_actions_state_full(double now, double delta) override;
  44 };
  45
  46 /************
  47  * Resource *
  48  ************/
  49
  50 class CpuAction;
  51
  52 /** @ingroup SURF_cpu_interface
  53 * @brief SURF cpu resource interface class
  54 * @details A Cpu represent a cpu associated to a host
  55 */
  56 class XBT_PUBLIC Cpu : public Resource {
  57   int core_count_ = 1;
  58   s4u::Host* host_;
  59   int pstate_ = 0;                             /*< Current pstate (index in the speed_per_pstate_)*/
  60   const std::vector<double> speed_per_pstate_; /*< List of supported CPU capacities (pstate related) */
  61
  62 public:
  63   /**
  64    * @brief Cpu constructor
  65    *
  66    * @param model The CpuModel associated to this Cpu
  67    * @param host The host in which this Cpu should be plugged
  68    * @param constraint The lmm constraint associated to this Cpu if it is part of a LMM component
  69    * @param speedPerPstate Processor speed (in flop per second) for each pstate
  70    * @param core The number of core of this Cpu
  71    */
  72   Cpu(Model* model, s4u::Host* host, lmm::Constraint* constraint, const std::vector<double>& speed_per_pstate,
  73       int core);
  74
  75   /**
  76    * @brief Cpu constructor
  77    *
  78    * @param model The CpuModel associated to this Cpu
  79    * @param host The host in which this Cpu should be plugged
  80    * @param speedPerPstate Processor speed (in flop per second) for each pstate
  81    * @param core The number of core of this Cpu
  82    */
  83   Cpu(Model* model, s4u::Host* host, const std::vector<double>& speed_per_pstate, int core);
  84
  85   Cpu(const Cpu&) = delete;
  86   Cpu& operator=(const Cpu&) = delete;
  87
  88   /**
  89    * @brief Execute some quantity of computation
  90    *
  91    * @param size The value of the processing amount (in flop) needed to process
  92    * @return The CpuAction corresponding to the processing
  93    */
  94   virtual CpuAction* execution_start(double size) = 0;
  95
  96   /**
  97    * @brief Execute some quantity of computation on more than one core
  98    *
  99    * @param size The value of the processing amount (in flop) needed to process
 100    * @param requested_cores The desired amount of cores. Must be >= 1
 101    * @return The CpuAction corresponding to the processing
 102    */
 103   virtual CpuAction* execution_start(double size, int requested_cores) = 0;
 104
 105   /**
 106    * @brief Make a process sleep for duration (in seconds)
 107    *
 108    * @param duration The number of seconds to sleep
 109    * @return The CpuAction corresponding to the sleeping
 110    */
 111   virtual CpuAction* sleep(double duration) = 0;
 112
 113   /** @brief Get the amount of cores */
 114   virtual int get_core_count();
 115
 116   /** @brief Get a forecast of the speed (in flops/s) if the load were as provided.
 117    *
 118    * The provided load should encompasses both the application's activities and the external load that come from a trace.
 119    *
 120    * Use a load of 1.0 to compute the amount of flops that the Cpu would deliver with one CPU-bound task.
 121    * If you use a load of 0, this function will return 0: when nobody is using the Cpu, it delivers nothing.
 122    *
 123    * If you want to know the amount of flops currently delivered, use  load = get_load()*get_speed_ratio()
 124    */
 125   virtual double get_speed(double load) const;
 126
 127 protected:
 128   /** @brief Take speed changes (either load or max) into account */
 129   virtual void on_speed_change();
 130
 131 public:
 132   /** @brief Get the available speed ratio, between 0 and 1.
 133    *
 134    * This accounts for external load (see @ref set_speed_trace()).
 135    */
 136   virtual double get_speed_ratio();
 137
 138   /** @brief Get the peak processor speed (in flops/s), at the specified pstate */
 139   virtual double get_pstate_peak_speed(int pstate_index) const;
 140
 141   virtual int get_pstate_count() const;
 142   virtual void set_pstate(int pstate_index);
 143   virtual int get_pstate() const;
 144
 145   s4u::Host* get_host() { return host_; }
 146
 147   /*< @brief Setup the trace file with availability events (peak speed changes due to external load).
 148    * Trace must contain relative values (ratio between 0 and 1)
 149    */
 150   virtual void set_speed_profile(profile::Profile* profile);
 151
 152 protected:
 153   Metric speed_                  = {1.0, 0, nullptr};
 154 };
 155
 156 /**********
 157  * Action *
 158  **********/
 159
 160  /** @ingroup SURF_cpu_interface
 161  * @brief A CpuAction represents the execution of code on one or several Cpus
 162  */
 163 class XBT_PUBLIC CpuAction : public Action {
 164 public:
 165   /** @brief Signal emitted when the action state changes (ready/running/done, etc)
 166    *  Signature: `void(CpuAction const& action, simgrid::kernel::resource::Action::State previous)`
 167    */
 168   static xbt::signal<void(CpuAction const&, Action::State)> on_state_change;
 169
 170   CpuAction(Model* model, double cost, bool failed) : Action(model, cost, failed) {}
 171   CpuAction(Model* model, double cost, bool failed, lmm::Variable* var) : Action(model, cost, failed, var) {}
 172
 173   void set_state(Action::State state) override;
 174
 175   void update_remains_lazy(double now) override;
 176   std::list<Cpu*> cpus() const;
 177
 178   void suspend() override;
 179   void resume() override;
 180 };
 181 } // namespace resource
 182 } // namespace kernel
 183 } // namespace simgrid
 184
 185 #endif /* SURF_CPU_INTERFACE_HPP_ */