src/surf/surf_routing_floyd.cpp

   1 /* Copyright (c) 2009-2015. 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 "src/surf/surf_routing_private.hpp"
   8 #include "src/surf/surf_routing_floyd.hpp"
   9 #include "src/surf/network_interface.hpp"
  10
  11 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(surf_route_floyd, surf, "Routing part of surf");
  12
  13 #define TO_FLOYD_COST(i,j) (p_costTable)[(i)+(j)*table_size]
  14 #define TO_FLOYD_PRED(i,j) (p_predecessorTable)[(i)+(j)*table_size]
  15 #define TO_FLOYD_LINK(i,j) (p_linkTable)[(i)+(j)*table_size]
  16
  17 namespace simgrid {
  18 namespace surf {
  19
  20 AsFloyd::AsFloyd(const char*name)
  21   : AsGeneric(name)
  22 {
  23   p_predecessorTable = NULL;
  24   p_costTable = NULL;
  25   p_linkTable = NULL;
  26 }
  27
  28 AsFloyd::~AsFloyd(){
  29   int i, j;
  30   int table_size;
  31   table_size = (int)xbt_dynar_length(vertices_);
  32   if (p_linkTable == NULL) // Dealing with a parse error in the file?
  33     return;
  34   /* Delete link_table */
  35   for (i = 0; i < table_size; i++)
  36     for (j = 0; j < table_size; j++) {
  37       routing_route_free(TO_FLOYD_LINK(i, j));
  38     }
  39   xbt_free(p_linkTable);
  40   /* Delete bypass dict */
  41   xbt_dict_free(&bypassRoutes_);
  42   /* Delete predecessor and cost table */
  43   xbt_free(p_predecessorTable);
  44   xbt_free(p_costTable);
  45 }
  46
  47 /* Business methods */
  48 xbt_dynar_t AsFloyd::getOneLinkRoutes()
  49 {
  50   xbt_dynar_t ret = xbt_dynar_new(sizeof(Onelink*), xbt_free_f);
  51   sg_platf_route_cbarg_t route =   xbt_new0(s_sg_platf_route_cbarg_t, 1);
  52   route->link_list = xbt_dynar_new(sizeof(sg_routing_link_t), NULL);
  53
  54   int src,dst;
  55   sg_netcard_t src_elm, dst_elm;
  56   int table_size = xbt_dynar_length(vertices_);
  57   for(src=0; src < table_size; src++) {
  58     for(dst=0; dst< table_size; dst++) {
  59       xbt_dynar_reset(route->link_list);
  60       src_elm = xbt_dynar_get_as(vertices_, src, NetCard*);
  61       dst_elm = xbt_dynar_get_as(vertices_, dst, NetCard*);
  62       this->getRouteAndLatency(src_elm, dst_elm, route, NULL);
  63
  64       if (xbt_dynar_length(route->link_list) == 1) {
  65         void *link = *(void **) xbt_dynar_get_ptr(route->link_list, 0);
  66         Onelink *onelink;
  67         if (hierarchy_ == SURF_ROUTING_BASE)
  68           onelink = new Onelink(link, src_elm, dst_elm);
  69         else if (hierarchy_ == SURF_ROUTING_RECURSIVE)
  70           onelink = new Onelink(link, route->gw_src, route->gw_dst);
  71         else
  72           onelink = new Onelink(link, NULL, NULL);
  73         xbt_dynar_push(ret, &onelink);
  74       }
  75     }
  76   }
  77
  78   return ret;
  79 }
  80
  81 void AsFloyd::getRouteAndLatency(NetCard *src, NetCard *dst, sg_platf_route_cbarg_t res, double *lat)
  82 {
  83
  84   /* set utils vars */
  85   size_t table_size = xbt_dynar_length(vertices_);
  86
  87   this->srcDstCheck(src, dst);
  88
  89   /* create a result route */
  90   xbt_dynar_t route_stack = xbt_dynar_new(sizeof(sg_platf_route_cbarg_t), NULL);
  91   int pred;
  92   int cur = dst->getId();
  93   do {
  94     pred = TO_FLOYD_PRED(src->getId(), cur);
  95     if (pred == -1)
  96       THROWF(arg_error, 0, "No route from '%s' to '%s'", src->getName(), dst->getName());
  97     xbt_dynar_push_as(route_stack, sg_platf_route_cbarg_t, TO_FLOYD_LINK(pred, cur));
  98     cur = pred;
  99   } while (cur != src->getId());
 100
 101   if (hierarchy_ == SURF_ROUTING_RECURSIVE) {
 102     res->gw_src = xbt_dynar_getlast_as(route_stack, sg_platf_route_cbarg_t)->gw_src;
 103     res->gw_dst = xbt_dynar_getfirst_as(route_stack, sg_platf_route_cbarg_t)->gw_dst;
 104   }
 105
 106   sg_netcard_t prev_dst_gw = NULL;
 107   while (!xbt_dynar_is_empty(route_stack)) {
 108     sg_platf_route_cbarg_t e_route = xbt_dynar_pop_as(route_stack, sg_platf_route_cbarg_t);
 109     xbt_dynar_t links;
 110     void *link;
 111     unsigned int cpt;
 112
 113     if (hierarchy_ == SURF_ROUTING_RECURSIVE && prev_dst_gw != NULL
 114         && strcmp(prev_dst_gw->getName(), e_route->gw_src->getName())) {
 115       routing_platf->getRouteAndLatency(prev_dst_gw, e_route->gw_src,
 116                                     &res->link_list, lat);
 117     }
 118
 119     links = e_route->link_list;
 120     xbt_dynar_foreach(links, cpt, link) {
 121       xbt_dynar_push_as(res->link_list, sg_routing_link_t, link);
 122       if (lat)
 123         *lat += static_cast<Link*>(link)->getLatency();
 124     }
 125
 126     prev_dst_gw = e_route->gw_dst;
 127   }
 128   xbt_dynar_free(&route_stack);
 129 }
 130
 131 static int floyd_pointer_resource_cmp(const void *a, const void *b) {
 132   return a != b;
 133 }
 134
 135 void AsFloyd::parseASroute(sg_platf_route_cbarg_t route){
 136   parseRoute(route);
 137 }
 138
 139 void AsFloyd::parseRoute(sg_platf_route_cbarg_t route)
 140 {
 141   char *src = (char*)(route->src);
 142   char *dst = (char*)(route->dst);
 143
 144   int as_route = 0;
 145
 146   /* set the size of table routing */
 147   int table_size = (int)xbt_dynar_length(vertices_);
 148   NetCard *src_net_elm, *dst_net_elm;
 149
 150   src_net_elm = sg_netcard_by_name_or_null(src);
 151   dst_net_elm = sg_netcard_by_name_or_null(dst);
 152
 153   xbt_assert(src_net_elm, "Network elements %s not found", src);
 154   xbt_assert(dst_net_elm, "Network elements %s not found", dst);
 155
 156   if(!p_linkTable)
 157   {
 158     int i,j;
 159     /* Create Cost, Predecessor and Link tables */
 160     p_costTable = xbt_new0(double, table_size * table_size);       /* link cost from host to host */
 161     p_predecessorTable = xbt_new0(int, table_size * table_size);  /* predecessor host numbers */
 162     p_linkTable = xbt_new0(sg_platf_route_cbarg_t, table_size * table_size);    /* actual link between src and dst */
 163
 164     /* Initialize costs and predecessors */
 165     for (i = 0; i < table_size; i++)
 166       for (j = 0; j < table_size; j++) {
 167         TO_FLOYD_COST(i, j) = DBL_MAX;
 168         TO_FLOYD_PRED(i, j) = -1;
 169         TO_FLOYD_LINK(i, j) = NULL;       /* fixed, missing in the previous version */
 170       }
 171   }
 172   if(!route->gw_dst && !route->gw_src)
 173     XBT_DEBUG("Load Route from \"%s\" to \"%s\"", src, dst);
 174   else{
 175     as_route = 1;
 176     XBT_DEBUG("Load ASroute from \"%s(%s)\" to \"%s(%s)\"", src,
 177         route->gw_src->getName(), dst, route->gw_dst->getName());
 178     if(route->gw_dst->getRcType() == SURF_NETWORK_ELEMENT_NULL)
 179       surf_parse_error("The dst_gateway '%s' does not exist!",route->gw_dst->getName());
 180     if(route->gw_src->getRcType() == SURF_NETWORK_ELEMENT_NULL)
 181       surf_parse_error("The src_gateway '%s' does not exist!",route->gw_src->getName());
 182   }
 183
 184   if(TO_FLOYD_LINK(src_net_elm->getId(), dst_net_elm->getId()))
 185   {
 186
 187     char * link_name;
 188     unsigned int cpt;
 189     xbt_dynar_t link_route_to_test = xbt_dynar_new(sizeof(sg_routing_link_t), NULL);
 190     xbt_dynar_foreach(route->link_list,cpt,link_name)
 191     {
 192       void *link = Link::byName(link_name);
 193       xbt_assert(link,"Link : '%s' doesn't exists.",link_name);
 194       xbt_dynar_push(link_route_to_test,&link);
 195     }
 196     xbt_assert(!xbt_dynar_compare(
 197         TO_FLOYD_LINK(src_net_elm->getId(), dst_net_elm->getId())->link_list,
 198         link_route_to_test,
 199         (int_f_cpvoid_cpvoid_t) floyd_pointer_resource_cmp),
 200         "The route between \"%s\" and \"%s\" already exists", src,dst);
 201   }
 202   else
 203   {
 204     TO_FLOYD_LINK(src_net_elm->getId(), dst_net_elm->getId()) =
 205         newExtendedRoute(hierarchy_, route, 1);
 206     TO_FLOYD_PRED(src_net_elm->getId(), dst_net_elm->getId()) = src_net_elm->getId();
 207     TO_FLOYD_COST(src_net_elm->getId(), dst_net_elm->getId()) =
 208         ((TO_FLOYD_LINK(src_net_elm->getId(), dst_net_elm->getId()))->link_list)->used;   /* count of links, old model assume 1 */
 209   }
 210
 211   if ( (route->symmetrical == TRUE && as_route == 0)
 212       || (route->symmetrical == TRUE && as_route == 1)
 213   )
 214   {
 215     if(TO_FLOYD_LINK(dst_net_elm->getId(), src_net_elm->getId()))
 216     {
 217       if(!route->gw_dst && !route->gw_src)
 218         XBT_DEBUG("See Route from \"%s\" to \"%s\"", dst, src);
 219       else
 220         XBT_DEBUG("See ASroute from \"%s(%s)\" to \"%s(%s)\"", dst,
 221             route->gw_src->getName(), src, route->gw_dst->getName());
 222       char * link_name;
 223       unsigned int i;
 224       xbt_dynar_t link_route_to_test = xbt_dynar_new(sizeof(sg_routing_link_t), NULL);
 225       for(i=xbt_dynar_length(route->link_list) ;i>0 ;i--)
 226       {
 227         link_name = xbt_dynar_get_as(route->link_list,i-1,char *);
 228         void *link = Link::byName(link_name);
 229         xbt_assert(link,"Link : '%s' doesn't exists.",link_name);
 230         xbt_dynar_push(link_route_to_test,&link);
 231       }
 232       xbt_assert(!xbt_dynar_compare(
 233           TO_FLOYD_LINK(dst_net_elm->getId(), src_net_elm->getId())->link_list,
 234           link_route_to_test,
 235           (int_f_cpvoid_cpvoid_t) floyd_pointer_resource_cmp),
 236           "The route between \"%s\" and \"%s\" already exists", src,dst);
 237     }
 238     else
 239     {
 240       if(route->gw_dst && route->gw_src)
 241       {
 242         sg_netcard_t gw_src = route->gw_src;
 243         sg_netcard_t gw_dst = route->gw_dst;
 244         route->gw_src = gw_dst;
 245         route->gw_dst = gw_src;
 246       }
 247
 248       if(!route->gw_src && !route->gw_dst)
 249         XBT_DEBUG("Load Route from \"%s\" to \"%s\"", dst, src);
 250       else
 251         XBT_DEBUG("Load ASroute from \"%s(%s)\" to \"%s(%s)\"", dst,
 252             route->gw_src->getName(), src, route->gw_dst->getName());
 253
 254       TO_FLOYD_LINK(dst_net_elm->getId(), src_net_elm->getId()) =
 255          newExtendedRoute(hierarchy_, route, 0);
 256       TO_FLOYD_PRED(dst_net_elm->getId(), src_net_elm->getId()) = dst_net_elm->getId();
 257       TO_FLOYD_COST(dst_net_elm->getId(), src_net_elm->getId()) =
 258           ((TO_FLOYD_LINK(dst_net_elm->getId(), src_net_elm->getId()))->link_list)->used;   /* count of links, old model assume 1 */
 259     }
 260   }
 261   xbt_dynar_free(&route->link_list);
 262 }
 263
 264 void AsFloyd::Seal(){
 265   unsigned int i, j, a, b, c;
 266
 267   /* set the size of table routing */
 268   size_t table_size = xbt_dynar_length(vertices_);
 269
 270   if(!p_linkTable) {
 271     /* Create Cost, Predecessor and Link tables */
 272     p_costTable = xbt_new0(double, table_size * table_size);       /* link cost from host to host */
 273     p_predecessorTable = xbt_new0(int, table_size * table_size);  /* predecessor host numbers */
 274     p_linkTable = xbt_new0(sg_platf_route_cbarg_t, table_size * table_size);    /* actual link between src and dst */
 275
 276     /* Initialize costs and predecessors */
 277     for (i = 0; i < table_size; i++)
 278       for (j = 0; j < table_size; j++) {
 279         TO_FLOYD_COST(i, j) = DBL_MAX;
 280         TO_FLOYD_PRED(i, j) = -1;
 281         TO_FLOYD_LINK(i, j) = NULL;       /* fixed, missing in the previous version */
 282       }
 283   }
 284
 285   /* Add the loopback if needed */
 286   if (routing_platf->p_loopback && hierarchy_ == SURF_ROUTING_BASE) {
 287     for (i = 0; i < table_size; i++) {
 288       sg_platf_route_cbarg_t e_route = TO_FLOYD_LINK(i, i);
 289       if (!e_route) {
 290         e_route = xbt_new0(s_sg_platf_route_cbarg_t, 1);
 291         e_route->gw_src = NULL;
 292         e_route->gw_dst = NULL;
 293         e_route->link_list = xbt_dynar_new(sizeof(sg_routing_link_t), NULL);
 294         xbt_dynar_push(e_route->link_list, &routing_platf->p_loopback);
 295         TO_FLOYD_LINK(i, i) = e_route;
 296         TO_FLOYD_PRED(i, i) = i;
 297         TO_FLOYD_COST(i, i) = 1;
 298       }
 299     }
 300   }
 301   /* Calculate path costs */
 302   for (c = 0; c < table_size; c++) {
 303     for (a = 0; a < table_size; a++) {
 304       for (b = 0; b < table_size; b++) {
 305         if (TO_FLOYD_COST(a, c) < DBL_MAX && TO_FLOYD_COST(c, b) < DBL_MAX) {
 306           if (TO_FLOYD_COST(a, b) == DBL_MAX ||
 307               (TO_FLOYD_COST(a, c) + TO_FLOYD_COST(c, b) <
 308                   TO_FLOYD_COST(a, b))) {
 309             TO_FLOYD_COST(a, b) =
 310                 TO_FLOYD_COST(a, c) + TO_FLOYD_COST(c, b);
 311             TO_FLOYD_PRED(a, b) = TO_FLOYD_PRED(c, b);
 312           }
 313         }
 314       }
 315     }
 316   }
 317 }
 318
 319 }
 320 }