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  * Callbacks *
  12  *************/
  13
  14 CpuPtr getActionCpu(CpuActionPtr action) {
  15   return static_cast<CpuPtr>(lmm_constraint_id(lmm_get_cnst_from_var
  16                                          (action->getModel()->getMaxminSystem(),
  17                                          action->getVariable(), 0)));
  18 }
  19
  20 surf_callback(void, CpuPtr) cpuCreatedCallbacks;
  21 surf_callback(void, CpuPtr) cpuDestructedCallbacks;
  22 surf_callback(void, CpuPtr) cpuStateChangedCallbacks;
  23 surf_callback(void, CpuActionPtr) cpuActionStateChangedCallbacks;
  24
  25 /*********
  26  * Model *
  27  *********/
  28
  29 void CpuModel::updateActionsStateLazy(double now, double /*delta*/)
  30 {
  31   CpuActionPtr action;
  32   while ((xbt_heap_size(getActionHeap()) > 0)
  33          && (double_equals(xbt_heap_maxkey(getActionHeap()), now))) {
  34     action = static_cast<CpuActionPtr>(static_cast<ActionPtr>(xbt_heap_pop(getActionHeap())));
  35     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Something happened to action %p", action);
  36 #ifdef HAVE_TRACING
  37     if (TRACE_is_enabled()) {
  38       CpuPtr cpu = static_cast<CpuPtr>(lmm_constraint_id(lmm_get_cnst_from_var(getMaxminSystem(), action->getVariable(), 0)));
  39       TRACE_surf_host_set_utilization(cpu->getName(), action->getCategory(),
  40                                       lmm_variable_getvalue(action->getVariable()),
  41                                       action->getLastUpdate(),
  42                                       now - action->getLastUpdate());
  43     }
  44 #endif
  45
  46     action->finish();
  47     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Action %p finished", action);
  48
  49     /* set the remains to 0 due to precision problems when updating the remaining amount */
  50     action->setRemains(0);
  51     action->setState(SURF_ACTION_DONE);
  52     action->heapRemove(getActionHeap()); //FIXME: strange call since action was already popped
  53   }
  54 #ifdef HAVE_TRACING
  55   if (TRACE_is_enabled()) {
  56     //defining the last timestamp that we can safely dump to trace file
  57     //without losing the event ascending order (considering all CPU's)
  58     double smaller = -1;
  59     ActionListPtr actionSet = getRunningActionSet();
  60     for(ActionList::iterator it(actionSet->begin()), itend(actionSet->end())
  61        ; it != itend ; ++it) {
  62       action = static_cast<CpuActionPtr>(&*it);
  63         if (smaller < 0) {
  64           smaller = action->getLastUpdate();
  65           continue;
  66         }
  67         if (action->getLastUpdate() < smaller) {
  68           smaller = action->getLastUpdate();
  69         }
  70     }
  71     if (smaller > 0) {
  72       TRACE_last_timestamp_to_dump = smaller;
  73     }
  74   }
  75 #endif
  76   return;
  77 }
  78
  79 void CpuModel::updateActionsStateFull(double now, double delta)
  80 {
  81   CpuActionPtr action = NULL;
  82   ActionListPtr running_actions = getRunningActionSet();
  83
  84   for(ActionList::iterator it(running_actions->begin()), itNext=it, itend(running_actions->end())
  85      ; it != itend ; it=itNext) {
  86         ++itNext;
  87     action = static_cast<CpuActionPtr>(&*it);
  88 #ifdef HAVE_TRACING
  89     if (TRACE_is_enabled()) {
  90       CpuPtr x = (CpuPtr) lmm_constraint_id(lmm_get_cnst_from_var
  91                               (getMaxminSystem(), action->getVariable(), 0));
  92
  93       TRACE_surf_host_set_utilization(x->getName(),
  94                                       action->getCategory(),
  95                                       lmm_variable_getvalue(action->getVariable()),
  96                                       now - delta,
  97                                       delta);
  98       TRACE_last_timestamp_to_dump = now - delta;
  99     }
 100 #endif
 101
 102     action->updateRemains(lmm_variable_getvalue(action->getVariable()) * delta);
 103
 104
 105     if (action->getMaxDuration() != NO_MAX_DURATION)
 106       action->updateMaxDuration(delta);
 107
 108
 109     if ((action->getRemainsNoUpdate() <= 0) &&
 110         (lmm_get_variable_weight(action->getVariable()) > 0)) {
 111       action->finish();
 112       action->setState(SURF_ACTION_DONE);
 113     } else if ((action->getMaxDuration() != NO_MAX_DURATION) &&
 114                (action->getMaxDuration() <= 0)) {
 115       action->finish();
 116       action->setState(SURF_ACTION_DONE);
 117     }
 118   }
 119
 120   return;
 121 }
 122
 123 /************
 124  * Resource *
 125  ************/
 126
 127 Cpu::Cpu(){
 128   surf_callback_emit(cpuCreatedCallbacks, this);
 129 }
 130
 131 Cpu::Cpu(ModelPtr model, const char *name, xbt_dict_t props,
 132                  int core, double powerPeak, double powerScale)
 133  : Resource(model, name, props)
 134  , m_core(core)
 135  , m_powerPeak(powerPeak)
 136  , m_powerScale(powerScale)
 137  , p_constraintCore(NULL)
 138  , p_constraintCoreId(NULL)
 139 {
 140   surf_callback_emit(cpuCreatedCallbacks, this);
 141 }
 142
 143 Cpu::Cpu(ModelPtr model, const char *name, xbt_dict_t props,
 144                  lmm_constraint_t constraint, int core, double powerPeak, double powerScale)
 145  : Resource(model, name, props, constraint)
 146  , m_core(core)
 147  , m_powerPeak(powerPeak)
 148  , m_powerScale(powerScale)
 149 {
 150   surf_callback_emit(cpuCreatedCallbacks, this);
 151   /* At now, we assume that a VM does not have a multicore CPU. */
 152   if (core > 1)
 153     xbt_assert(model == surf_cpu_model_pm);
 154
 155   p_constraintCore = NULL;
 156   p_constraintCoreId = NULL;
 157   if (model->getUpdateMechanism() != UM_UNDEFINED) {
 158         p_constraintCore = xbt_new(lmm_constraint_t, core);
 159         p_constraintCoreId = xbt_new(void*, core);
 160
 161     int i;
 162     for (i = 0; i < core; i++) {
 163       /* just for a unique id, never used as a string. */
 164       p_constraintCoreId[i] = bprintf("%s:%i", name, i);
 165       p_constraintCore[i] = lmm_constraint_new(model->getMaxminSystem(), p_constraintCoreId[i], m_powerScale * m_powerPeak);
 166     }
 167   }
 168 }
 169
 170 Cpu::~Cpu(){
 171   surf_callback_emit(cpuDestructedCallbacks, this);
 172   if (p_constraintCoreId){
 173     for (int i = 0; i < m_core; i++) {
 174           xbt_free(p_constraintCoreId[i]);
 175     }
 176     xbt_free(p_constraintCore);
 177   }
 178   if (p_constraintCoreId)
 179     xbt_free(p_constraintCoreId);
 180 }
 181
 182 double Cpu::getSpeed(double load)
 183 {
 184   return load * m_powerPeak;
 185 }
 186
 187 double Cpu::getAvailableSpeed()
 188 {
 189 /* number between 0 and 1 */
 190   return m_powerScale;
 191 }
 192
 193 int Cpu::getCore()
 194 {
 195   return m_core;
 196 }
 197
 198 void Cpu::setState(e_surf_resource_state_t state)
 199 {
 200   Resource::setState(state);
 201   surf_callback_emit(cpuStateChangedCallbacks, this);
 202 }
 203 /**********
 204  * Action *
 205  **********/
 206
 207 void CpuAction::updateRemainingLazy(double now)
 208 {
 209   double delta = 0.0;
 210
 211   xbt_assert(getStateSet() == getModel()->getRunningActionSet(),
 212       "You're updating an action that is not running.");
 213
 214   /* bogus priority, skip it */
 215   xbt_assert(getPriority() > 0,
 216       "You're updating an action that seems suspended.");
 217
 218   delta = now - m_lastUpdate;
 219
 220   if (m_remains > 0) {
 221     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Updating action(%p): remains was %lf, last_update was: %lf", this, m_remains, m_lastUpdate);
 222     double_update(&(m_remains), m_lastValue * delta);
 223
 224 #ifdef HAVE_TRACING
 225     if (TRACE_is_enabled()) {
 226       CpuPtr cpu = static_cast<CpuPtr>(lmm_constraint_id(lmm_get_cnst_from_var(getModel()->getMaxminSystem(), getVariable(), 0)));
 227       TRACE_surf_host_set_utilization(cpu->getName(), getCategory(), m_lastValue, m_lastUpdate, now - m_lastUpdate);
 228     }
 229 #endif
 230     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Updating action(%p): remains is now %lf", this, m_remains);
 231   }
 232
 233   m_lastUpdate = now;
 234   m_lastValue = lmm_variable_getvalue(getVariable());
 235 }
 236
 237 void CpuAction::setBound(double bound)
 238 {
 239   XBT_IN("(%p,%g)", this, bound);
 240   m_bound = bound;
 241   lmm_update_variable_bound(getModel()->getMaxminSystem(), getVariable(), bound);
 242
 243   if (getModel()->getUpdateMechanism() == UM_LAZY)
 244         heapRemove(getModel()->getActionHeap());
 245   XBT_OUT();
 246 }
 247
 248 /*
 249  *
 250  * This function formulates a constraint problem that pins a given task to
 251  * particular cores. Currently, it is possible to pin a task to an exactly one
 252  * specific core. The system links the variable object of the task to the
 253  * per-core constraint object.
 254  *
 255  * But, the taskset command on Linux takes a mask value specifying a CPU
 256  * affinity setting of a given task. If the mask value is 0x03, the given task
 257  * will be executed on the first core (CPU0) or the second core (CPU1) on the
 258  * given PM. The schedular will determine appropriate placements of tasks,
 259  * considering given CPU affinities and task activities.
 260  *
 261  * How should the system formulate constraint problems for an affinity to
 262  * multiple cores?
 263  *
 264  * The cpu argument must be the host where the task is being executed. The
 265  * action object does not have the information about the location where the
 266  * action is being executed.
 267  */
 268 void CpuAction::setAffinity(CpuPtr cpu, unsigned long mask)
 269 {
 270   lmm_variable_t var_obj = getVariable();
 271   XBT_IN("(%p,%lx)", this, mask);
 272
 273   {
 274     unsigned long nbits = 0;
 275
 276     /* FIXME: There is much faster algorithms doing this. */
 277     for (int i = 0; i < cpu->m_core; i++) {
 278       unsigned long has_affinity = (1UL << i) & mask;
 279       if (has_affinity)
 280         nbits += 1;
 281     }
 282
 283     if (nbits > 1) {
 284       XBT_CRITICAL("Do not specify multiple cores for an affinity mask.");
 285       XBT_CRITICAL("See the comment in cpu_action_set_affinity().");
 286       DIE_IMPOSSIBLE;
 287     }
 288   }
 289
 290   for (int i = 0; i < cpu->m_core; i++) {
 291     XBT_DEBUG("clear affinity %p to cpu-%d@%s", this, i,  cpu->getName());
 292     lmm_shrink(cpu->getModel()->getMaxminSystem(), cpu->p_constraintCore[i], var_obj);
 293
 294     unsigned long has_affinity = (1UL << i) & mask;
 295     if (has_affinity) {
 296       /* This function only accepts an affinity setting on the host where the
 297        * task is now running. In future, a task might move to another host.
 298        * But, at this moment, this function cannot take an affinity setting on
 299        * that future host.
 300        *
 301        * It might be possible to extend the code to allow this function to
 302        * accept affinity settings on a future host. We might be able to assign
 303        * zero to elem->value to maintain such inactive affinity settings in the
 304        * system. But, this will make the system complex. */
 305       XBT_DEBUG("set affinity %p to cpu-%d@%s", this, i, cpu->getName());
 306       lmm_expand(cpu->getModel()->getMaxminSystem(), cpu->p_constraintCore[i], var_obj, 1.0);
 307     }
 308   }
 309
 310   if (cpu->getModel()->getUpdateMechanism() == UM_LAZY) {
 311     /* FIXME (hypervisor): Do we need to do something for the LAZY mode? */
 312   }
 313   XBT_OUT();
 314 }
 315
 316 void CpuAction::setState(e_surf_action_state_t state){
 317   Action::setState(state);
 318   surf_callback_emit(cpuActionStateChangedCallbacks, this);
 319 }