src/plugins/vm/VirtualMachineImpl.cpp

   1 /* Copyright (c) 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 "src/plugins/vm/VirtualMachineImpl.hpp"
   8 #include "simgrid/s4u/VirtualMachine.hpp"
   9
  10 #include <xbt/signal.hpp>
  11
  12 #include "src/surf/cpu_cas01.hpp"
  13
  14 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(surf_vm, surf, "Logging specific to the SURF VM module");
  15
  16 simgrid::surf::VMModel* surf_vm_model = nullptr;
  17
  18 void surf_vm_model_init_HL13()
  19 {
  20   if (surf_cpu_model_vm) {
  21     surf_vm_model = new simgrid::surf::VMModel();
  22     all_existing_models->push_back(surf_vm_model);
  23   }
  24 }
  25
  26 namespace simgrid {
  27 namespace surf {
  28
  29 /*************
  30  * Callbacks *
  31  *************/
  32
  33 simgrid::xbt::signal<void(simgrid::surf::VirtualMachineImpl*)> onVmCreation;
  34 simgrid::xbt::signal<void(simgrid::surf::VirtualMachineImpl*)> onVmDestruction;
  35 simgrid::xbt::signal<void(simgrid::surf::VirtualMachineImpl*)> onVmStateChange;
  36
  37 /*********
  38  * Model *
  39  *********/
  40
  41 std::deque<VirtualMachineImpl*> VirtualMachineImpl::allVms_;
  42
  43 /* In the real world, processes on the guest operating system will be somewhat degraded due to virtualization overhead.
  44  * The total CPU share these processes get is smaller than that of the VM process gets on a host operating system. */
  45 // const double virt_overhead = 0.95;
  46 const double virt_overhead = 1;
  47
  48 double VMModel::nextOccuringEvent(double now)
  49 {
  50   /* TODO: update action's cost with the total cost of processes on the VM. */
  51
  52   /* 1. Now we know how many resource should be assigned to each virtual
  53    * machine. We update constraints of the virtual machine layer.
  54    *
  55    * If we have two virtual machine (VM1 and VM2) on a physical machine (PM1).
  56    *     X1 + X2 = C       (Equation 1)
  57    * where
  58    *    the resource share of VM1: X1
  59    *    the resource share of VM2: X2
  60    *    the capacity of PM1: C
  61    *
  62    * Then, if we have two process (P1 and P2) on VM1.
  63    *     X1_1 + X1_2 = X1  (Equation 2)
  64    * where
  65    *    the resource share of P1: X1_1
  66    *    the resource share of P2: X1_2
  67    *    the capacity of VM1: X1
  68    *
  69    * Equation 1 was solved in the physical machine layer.
  70    * Equation 2 is solved in the virtual machine layer (here).
  71    * X1 must be passed to the virtual machine laye as a constraint value.
  72    **/
  73
  74   /* iterate for all virtual machines */
  75   for (VirtualMachineImpl* ws_vm : VirtualMachineImpl::allVms_) {
  76     Cpu* cpu = ws_vm->piface_->pimpl_cpu;
  77     xbt_assert(cpu, "cpu-less host");
  78
  79     double solved_value = ws_vm->action_->getVariable()->value;
  80     XBT_DEBUG("assign %f to vm %s @ pm %s", solved_value, ws_vm->piface_->name().c_str(),
  81               ws_vm->getPm()->name().c_str());
  82
  83     // TODO: check lmm_update_constraint_bound() works fine instead of the below manual substitution.
  84     // cpu_cas01->constraint->bound = solved_value;
  85     xbt_assert(cpu->getModel() == surf_cpu_model_vm);
  86     lmm_system_t vcpu_system = cpu->getModel()->getMaxminSystem();
  87     lmm_update_constraint_bound(vcpu_system, cpu->getConstraint(), virt_overhead * solved_value);
  88   }
  89
  90   /* 2. Calculate resource share at the virtual machine layer. */
  91   adjustWeightOfDummyCpuActions();
  92
  93   /* 3. Ready. Get the next occuring event */
  94   return surf_cpu_model_vm->nextOccuringEvent(now);
  95 }
  96
  97 /************
  98  * Resource *
  99  ************/
 100
 101 VirtualMachineImpl::VirtualMachineImpl(simgrid::s4u::Host* piface, simgrid::s4u::Host* host_PM)
 102     : HostImpl(piface, nullptr /*storage*/), hostPM_(host_PM)
 103 {
 104   /* Register this VM to the list of all VMs */
 105   allVms_.push_back(this);
 106
 107   /* We create cpu_action corresponding to a VM process on the host operating system. */
 108   /* FIXME: TODO: we have to periodically input GUESTOS_NOISE to the system? how ? */
 109   action_ = host_PM->pimpl_cpu->execution_start(0);
 110
 111   /* Initialize the VM parameters */
 112   params_.ramsize = 0;
 113
 114   XBT_VERB("Create VM(%s)@PM(%s) with %ld mounted disks", piface->name().c_str(), hostPM_->name().c_str(),
 115            xbt_dynar_length(storage_));
 116 }
 117
 118 extern "C" int
 119     xbt_log_no_loc; /* ugly pimpl to ensure that the debug info in the known issue below don't break the test */
 120 /** @brief A physical host does not disappear in the current SimGrid code, but a VM may disappear during a simulation */
 121 VirtualMachineImpl::~VirtualMachineImpl()
 122 {
 123   onVmDestruction(this);
 124   allVms_.erase(find(allVms_.begin(), allVms_.end(), this));
 125
 126   /* dirty page tracking */
 127   unsigned int size          = xbt_dict_size(dp_objs);
 128   static bool already_warned = false;
 129   if (size > 0 && !already_warned) {
 130     xbt_dict_cursor_t cursor = nullptr;
 131     xbt_dict_cursor_first(dp_objs, &cursor);
 132     XBT_WARN("Dirty page tracking: %u pending task(s) on a destroyed VM (first one is %s).\n"
 133              "If you don't understand why your task was not properly removed, please report that bug.\n"
 134              "This is a known bug if you turned the host off during the VM execution.\n"
 135              "Please remind us of that problem at some point: our code base is not ready to fix this harmless issue in "
 136              "2016, sorry.",
 137              size, (xbt_log_no_loc ? "(name hidden)" : xbt_dict_cursor_get_key(cursor)));
 138     xbt_dict_cursor_free(&cursor);
 139     already_warned = true;
 140   }
 141   xbt_dict_free(&dp_objs);
 142
 143   /* Free the cpu_action of the VM. */
 144   XBT_ATTRIB_UNUSED int ret = action_->unref();
 145   xbt_assert(ret == 1, "Bug: some resource still remains");
 146
 147   delete piface_->pimpl_cpu;
 148 }
 149
 150 e_surf_vm_state_t VirtualMachineImpl::getState()
 151 {
 152   return vmState_;
 153 }
 154
 155 void VirtualMachineImpl::setState(e_surf_vm_state_t state)
 156 {
 157   vmState_ = state;
 158 }
 159 void VirtualMachineImpl::suspend()
 160 {
 161   action_->suspend();
 162   vmState_ = SURF_VM_STATE_SUSPENDED;
 163 }
 164
 165 void VirtualMachineImpl::resume()
 166 {
 167   action_->resume();
 168   vmState_ = SURF_VM_STATE_RUNNING;
 169 }
 170
 171 void VirtualMachineImpl::save()
 172 {
 173   vmState_ = SURF_VM_STATE_SAVING;
 174   action_->suspend();
 175   vmState_ = SURF_VM_STATE_SAVED;
 176 }
 177
 178 void VirtualMachineImpl::restore()
 179 {
 180   vmState_ = SURF_VM_STATE_RESTORING;
 181   action_->resume();
 182   vmState_ = SURF_VM_STATE_RUNNING;
 183 }
 184
 185 /** @brief returns the physical machine on which the VM is running **/
 186 s4u::Host* VirtualMachineImpl::getPm()
 187 {
 188   return hostPM_;
 189 }
 190
 191 /* Update the physical host of the given VM */
 192 void VirtualMachineImpl::migrate(s4u::Host* host_dest)
 193 {
 194   const char* vm_name     = piface_->name().c_str();
 195   const char* pm_name_src = hostPM_->name().c_str();
 196   const char* pm_name_dst = host_dest->name().c_str();
 197
 198   /* update net_elm with that of the destination physical host */
 199   piface_->pimpl_netcard = host_dest->pimpl_netcard;
 200
 201   hostPM_ = host_dest;
 202
 203   /* Update vcpu's action for the new pm */
 204   /* create a cpu action bound to the pm model at the destination. */
 205   CpuAction* new_cpu_action = static_cast<CpuAction*>(host_dest->pimpl_cpu->execution_start(0));
 206
 207   Action::State state = action_->getState();
 208   if (state != Action::State::done)
 209     XBT_CRITICAL("FIXME: may need a proper handling, %d", static_cast<int>(state));
 210   if (action_->getRemainsNoUpdate() > 0)
 211     XBT_CRITICAL("FIXME: need copy the state(?), %f", action_->getRemainsNoUpdate());
 212
 213   /* keep the bound value of the cpu action of the VM. */
 214   double old_bound = action_->getBound();
 215   if (old_bound != 0) {
 216     XBT_DEBUG("migrate VM(%s): set bound (%f) at %s", vm_name, old_bound, pm_name_dst);
 217     new_cpu_action->setBound(old_bound);
 218   }
 219
 220   XBT_ATTRIB_UNUSED int ret = action_->unref();
 221   xbt_assert(ret == 1, "Bug: some resource still remains");
 222
 223   action_ = new_cpu_action;
 224
 225   XBT_DEBUG("migrate VM(%s): change PM (%s to %s)", vm_name, pm_name_src, pm_name_dst);
 226 }
 227
 228 sg_size_t VirtualMachineImpl::getRamsize()
 229 {
 230   return params_.ramsize;
 231 }
 232
 233 void VirtualMachineImpl::setBound(double bound)
 234 {
 235   action_->setBound(bound);
 236 }
 237
 238 void VirtualMachineImpl::getParams(vm_params_t params)
 239 {
 240   *params = params_;
 241 }
 242
 243 void VirtualMachineImpl::setParams(vm_params_t params)
 244 {
 245   /* may check something here. */
 246   params_ = *params;
 247 }
 248 }
 249 }