src/kernel/lmm/fair_bottleneck.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2023. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   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 #include "src/kernel/lmm/fair_bottleneck.hpp"
   7 #include "src/simgrid/math_utils.h"
   8 #include "xbt/sysdep.h"
   9
  10 #include <algorithm>
  11 #include <cfloat>
  12 #include <cmath>
  13 #include <cstdlib>
  14 #include <xbt/utility.hpp>
  15
  16 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(ker_lmm);
  17
  18 void simgrid::kernel::lmm::FairBottleneck::do_solve()
  19 {
  20   XBT_DEBUG("Variable set : %zu", variable_set.size());
  21   for (Variable& var : variable_set) {
  22     var.value_ = 0.0;
  23     XBT_DEBUG("Handling variable %p", &var);
  24     if (var.sharing_penalty_ > 0.0 && std::find_if(begin(var.cnsts_), end(var.cnsts_), [](Element const& x) {
  25                                         return x.consumption_weight != 0.0;
  26                                       }) != end(var.cnsts_)) {
  27       saturated_variable_set.push_back(var);
  28     } else {
  29       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p", &var);
  30       if (var.sharing_penalty_ > 0.0)
  31         var.value_ = 1.0;
  32     }
  33   }
  34
  35   XBT_DEBUG("Active constraints : %zu", active_constraint_set.size());
  36   saturated_constraint_set.insert(saturated_constraint_set.end(), active_constraint_set.begin(),
  37                                   active_constraint_set.end());
  38   for (Constraint& cnst : saturated_constraint_set) {
  39     cnst.remaining_ = cnst.bound_;
  40     cnst.usage_     = 0.0;
  41   }
  42
  43   XBT_DEBUG("Fair bottleneck Initialized");
  44
  45   /*
  46    * Compute Usage and store the variables that reach the maximum.
  47    */
  48   auto& var_list  = saturated_variable_set;
  49   auto& cnst_list = saturated_constraint_set;
  50   do {
  51     if (XBT_LOG_ISENABLED(ker_lmm, xbt_log_priority_debug)) {
  52       XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
  53       print();
  54     }
  55     XBT_DEBUG("******* Constraints to process: %zu *******", cnst_list.size());
  56     for (auto iter = std::begin(cnst_list); iter != std::end(cnst_list);) {
  57       Constraint& cnst = *iter;
  58       int nb = 0;
  59       XBT_DEBUG("Processing cnst %p ", &cnst);
  60       cnst.usage_ = 0.0;
  61       for (const Element& elem : cnst.enabled_element_set_) {
  62         xbt_assert(elem.variable->sharing_penalty_ > 0);
  63         if (elem.consumption_weight > 0 && elem.variable->saturated_variable_set_hook_.is_linked())
  64           nb++;
  65       }
  66       XBT_DEBUG("\tThere are %d variables", nb);
  67       if (nb > 0 && cnst.sharing_policy_ == Constraint::SharingPolicy::FATPIPE)
  68         nb = 1;
  69       if (nb == 0) {
  70         cnst.remaining_ = 0.0;
  71         cnst.usage_     = 0.0;
  72         iter           = cnst_list.erase(iter);
  73       } else {
  74         cnst.usage_ = cnst.remaining_ / nb;
  75         XBT_DEBUG("\tConstraint Usage %p : %f with %d variables", &cnst, cnst.usage_, nb);
  76         iter++;
  77       }
  78     }
  79
  80     for (auto iter = std::begin(var_list); iter != std::end(var_list);) {
  81       Variable& var  = *iter;
  82       double min_inc = DBL_MAX;
  83       for (Element const& elm : var.cnsts_) {
  84         if (elm.consumption_weight > 0)
  85           min_inc = std::min(min_inc, elm.constraint->usage_ / elm.consumption_weight);
  86       }
  87       if (var.bound_ > 0)
  88         min_inc = std::min(min_inc, var.bound_ - var.value_);
  89       var.mu_ = min_inc;
  90       XBT_DEBUG("Updating variable %p maximum increment: %g", &var, var.mu_);
  91       var.value_ += var.mu_;
  92       if (var.value_ == var.bound_)
  93         iter = var_list.erase(iter);
  94       else
  95         iter++;
  96     }
  97
  98     for (auto iter = std::begin(cnst_list); iter != std::end(cnst_list);) {
  99       Constraint& cnst = *iter;
 100       XBT_DEBUG("Updating cnst %p ", &cnst);
 101       if (cnst.sharing_policy_ != Constraint::SharingPolicy::FATPIPE) {
 102         for (const Element& elem : cnst.enabled_element_set_) {
 103           xbt_assert(elem.variable->sharing_penalty_ > 0);
 104           XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) with variable %p by %g", &cnst, cnst.remaining_, elem.variable,
 105                     elem.variable->mu_);
 106           double_update(&cnst.remaining_, elem.consumption_weight * elem.variable->mu_, sg_precision_workamount);
 107         }
 108       } else {
 109         for (const Element& elem : cnst.enabled_element_set_) {
 110           xbt_assert(elem.variable->sharing_penalty_ > 0);
 111           XBT_DEBUG("\tNon-Shared variable. Update constraint usage of %p (%g) with variable %p by %g", &cnst,
 112                     cnst.usage_, elem.variable, elem.variable->mu_);
 113           cnst.usage_ = std::min(cnst.usage_, elem.consumption_weight * elem.variable->mu_);
 114         }
 115         XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) by %g", &cnst, cnst.remaining_, cnst.usage_);
 116         double_update(&cnst.remaining_, cnst.usage_, sg_precision_workamount);
 117       }
 118
 119       XBT_DEBUG("\tRemaining for %p : %g", &cnst, cnst.remaining_);
 120       if (cnst.remaining_ <= 0.0) {
 121         XBT_DEBUG("\tGet rid of constraint %p", &cnst);
 122
 123         iter = cnst_list.erase(iter);
 124         for (const Element& elem : cnst.enabled_element_set_) {
 125           if (elem.variable->sharing_penalty_ <= 0)
 126             break;
 127           if (elem.consumption_weight > 0 && elem.variable->saturated_variable_set_hook_.is_linked()) {
 128             XBT_DEBUG("\t\tGet rid of variable %p", elem.variable);
 129             simgrid::xbt::intrusive_erase(var_list, *elem.variable);
 130           }
 131         }
 132       } else {
 133         iter++;
 134       }
 135     }
 136   } while (not var_list.empty());
 137
 138   cnst_list.clear();
 139 }