examples/simdag/scheduling/minmin_test.c

   1 /* Copyright (c) 2009-2016. 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 /* simple test to schedule a DAX file with the Min-Min algorithm.           */
   8 #include <string.h>
   9 #include "simgrid/simdag.h"
  10
  11 #ifdef HAVE_JEDULE
  12 #include "simgrid/jedule/jedule_sd_binding.h"
  13 #endif
  14
  15 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_CATEGORY(test, "Logging specific to this SimDag example");
  16
  17 typedef struct _HostAttribute *HostAttribute;
  18 struct _HostAttribute {
  19   /* Earliest time at which a host is ready to execute a task */
  20   double available_at;
  21   SD_task_t last_scheduled_task;
  22 };
  23
  24 static void sg_host_allocate_attribute(sg_host_t host)
  25 {
  26   void *data;
  27   data = calloc(1, sizeof(struct _HostAttribute));
  28   sg_host_user_set(host, data);
  29 }
  30
  31 static void sg_host_free_attribute(sg_host_t host)
  32 {
  33   free(sg_host_user(host));
  34   sg_host_user_set(host, NULL);
  35 }
  36
  37 static double sg_host_get_available_at(sg_host_t host)
  38 {
  39   HostAttribute attr = (HostAttribute) sg_host_user(host);
  40   return attr->available_at;
  41 }
  42
  43 static void sg_host_set_available_at(sg_host_t host, double time)
  44 {
  45   HostAttribute attr = (HostAttribute) sg_host_user(host);
  46   attr->available_at = time;
  47   sg_host_user_set(host, attr);
  48 }
  49
  50 static SD_task_t sg_host_get_last_scheduled_task( sg_host_t host){
  51   HostAttribute attr = (HostAttribute) sg_host_user(host);
  52   return attr->last_scheduled_task;
  53 }
  54
  55 static void sg_host_set_last_scheduled_task(sg_host_t host, SD_task_t task){
  56   HostAttribute attr = (HostAttribute) sg_host_user(host);
  57   attr->last_scheduled_task=task;
  58   sg_host_user_set(host, attr);
  59 }
  60
  61 static xbt_dynar_t get_ready_tasks(xbt_dynar_t dax)
  62 {
  63   unsigned int i;
  64   xbt_dynar_t ready_tasks;
  65   SD_task_t task;
  66
  67   ready_tasks = xbt_dynar_new(sizeof(SD_task_t), NULL);
  68   xbt_dynar_foreach(dax, i, task) {
  69     if (SD_task_get_kind(task) == SD_TASK_COMP_SEQ && SD_task_get_state(task) == SD_SCHEDULABLE) {
  70       xbt_dynar_push(ready_tasks, &task);
  71     }
  72   }
  73   XBT_DEBUG("There are %lu ready tasks", xbt_dynar_length(ready_tasks));
  74
  75   return ready_tasks;
  76 }
  77
  78 static double finish_on_at(SD_task_t task, sg_host_t host)
  79 {
  80   volatile double result;
  81   unsigned int i;
  82   double data_available = 0.;
  83   double redist_time = 0;
  84   double last_data_available;
  85   SD_task_t parent, grand_parent;
  86   xbt_dynar_t parents, grand_parents;
  87
  88   sg_host_t *grand_parent_host_list;
  89
  90   parents = SD_task_get_parents(task);
  91
  92   if (!xbt_dynar_is_empty(parents)) {
  93     /* compute last_data_available */
  94     last_data_available = -1.0;
  95     xbt_dynar_foreach(parents, i, parent) {
  96       /* normal case */
  97       if (SD_task_get_kind(parent) == SD_TASK_COMM_E2E) {
  98         grand_parents = SD_task_get_parents(parent);
  99
 100         xbt_assert(xbt_dynar_length(grand_parents) <2, "Error: transfer %s has 2 parents", SD_task_get_name(parent));
 101
 102         xbt_dynar_get_cpy(grand_parents, 0, &grand_parent);
 103
 104         grand_parent_host_list = SD_task_get_workstation_list(grand_parent);
 105         /* Estimate the redistribution time from this parent */
 106         if (SD_task_get_amount(parent) == 0){
 107           redist_time= 0;
 108         } else {
 109           redist_time = SD_route_get_latency(grand_parent_host_list[0], host) +
 110                         SD_task_get_amount(parent) / SD_route_get_bandwidth(grand_parent_host_list[0], host);
 111         }
 112         data_available = SD_task_get_finish_time(grand_parent) + redist_time;
 113
 114         xbt_dynar_free_container(&grand_parents);
 115       }
 116
 117       /* no transfer, control dependency */
 118       if (SD_task_get_kind(parent) == SD_TASK_COMP_SEQ) {
 119         data_available = SD_task_get_finish_time(parent);
 120       }
 121
 122       if (last_data_available < data_available)
 123         last_data_available = data_available;
 124     }
 125
 126     xbt_dynar_free_container(&parents);
 127
 128     result = MAX(sg_host_get_available_at(host), last_data_available) + SD_task_get_amount(task)/sg_host_speed(host);
 129   } else {
 130     xbt_dynar_free_container(&parents);
 131
 132     result = sg_host_get_available_at(host) + SD_task_get_amount(task)/sg_host_speed(host);
 133   }
 134   return result;
 135 }
 136
 137 static sg_host_t SD_task_get_best_host(SD_task_t task)
 138 {
 139   int i;
 140   double EFT, min_EFT = -1.0;
 141   const sg_host_t *hosts = sg_host_list();
 142   int nhosts = sg_host_count();
 143   sg_host_t best_host;
 144
 145   best_host = hosts[0];
 146   min_EFT = finish_on_at(task, hosts[0]);
 147
 148   for (i = 1; i < nhosts; i++) {
 149     EFT = finish_on_at(task, hosts[i]);
 150     XBT_DEBUG("%s finishes on %s at %f", SD_task_get_name(task), sg_host_get_name(hosts[i]), EFT);
 151
 152     if (EFT < min_EFT) {
 153       min_EFT = EFT;
 154       best_host = hosts[i];
 155     }
 156   }
 157   return best_host;
 158 }
 159
 160 int main(int argc, char **argv)
 161 {
 162   unsigned int cursor;
 163   double finish_time, min_finish_time = -1.0;
 164   SD_task_t task, selected_task = NULL, last_scheduled_task;
 165   xbt_dynar_t ready_tasks;
 166   sg_host_t host, selected_host = NULL;
 167   int total_nhosts = 0;
 168   const sg_host_t *hosts = NULL;
 169   char * tracefilename = NULL;
 170   xbt_dynar_t dax;
 171
 172   /* initialization of SD */
 173   SD_init(&argc, argv);
 174
 175   /* Check our arguments */
 176   xbt_assert(argc > 2, "Usage: %s platform_file dax_file [jedule_file]\n"
 177              "\tExample: %s simulacrum_7_hosts.xml Montage_25.xml Montage_25.jed", argv[0], argv[0]);
 178
 179   if (argc == 4)
 180     tracefilename = xbt_strdup(argv[3]);
 181
 182   /* creation of the environment */
 183   SD_create_environment(argv[1]);
 184
 185   /*  Allocating the host attribute */
 186   total_nhosts = sg_host_count();
 187   hosts = sg_host_list();
 188
 189   for (cursor = 0; cursor < total_nhosts; cursor++)
 190     sg_host_allocate_attribute(hosts[cursor]);
 191
 192   /* load the DAX file */
 193   dax = SD_daxload(argv[2]);
 194
 195   xbt_dynar_foreach(dax, cursor, task) {
 196     SD_task_watch(task, SD_DONE);
 197   }
 198
 199   /* Schedule the root first */
 200   xbt_dynar_get_cpy(dax, 0, &task);
 201   host = SD_task_get_best_host(task);
 202   SD_task_schedulel(task, 1, host);
 203
 204   while (!xbt_dynar_is_empty(SD_simulate(-1.0))) {
 205     /* Get the set of ready tasks */
 206     ready_tasks = get_ready_tasks(dax);
 207     if (xbt_dynar_is_empty(ready_tasks)) {
 208       xbt_dynar_free_container(&ready_tasks);
 209       /* there is no ready task, let advance the simulation */
 210       continue;
 211     }
 212     /* For each ready task:
 213      * get the host that minimizes the completion time.
 214      * select the task that has the minimum completion time on its best host.
 215      */
 216     xbt_dynar_foreach(ready_tasks, cursor, task) {
 217       XBT_DEBUG("%s is ready", SD_task_get_name(task));
 218       host = SD_task_get_best_host(task);
 219       finish_time = finish_on_at(task, host);
 220       if (min_finish_time == -1. || finish_time < min_finish_time) {
 221         min_finish_time = finish_time;
 222         selected_task = task;
 223         selected_host = host;
 224       }
 225     }
 226
 227     XBT_INFO("Schedule %s on %s", SD_task_get_name(selected_task), sg_host_get_name(selected_host));
 228     SD_task_schedulel(selected_task, 1, selected_host);
 229
 230     /*
 231      * SimDag allows tasks to be executed concurrently when they can by default.
 232      * Yet schedulers take decisions assuming that tasks wait for resource availability to start.
 233      * The solution (well crude hack is to keep track of the last task scheduled on a host and add a special type of
 234      * dependency if needed to force the sequential execution meant by the scheduler.
 235      * If the last scheduled task is already done, has failed or is a predecessor of the current task, no need for a
 236      * new dependency
 237     */
 238
 239     last_scheduled_task = sg_host_get_last_scheduled_task(selected_host);
 240     if (last_scheduled_task && (SD_task_get_state(last_scheduled_task) != SD_DONE) &&
 241         (SD_task_get_state(last_scheduled_task) != SD_FAILED) &&
 242         !SD_task_dependency_exists(sg_host_get_last_scheduled_task(selected_host), selected_task))
 243       SD_task_dependency_add("resource", NULL, last_scheduled_task, selected_task);
 244
 245     sg_host_set_last_scheduled_task(selected_host, selected_task);
 246     sg_host_set_available_at(selected_host, min_finish_time);
 247
 248     xbt_dynar_free_container(&ready_tasks);
 249     /* reset the min_finish_time for the next set of ready tasks */
 250     min_finish_time = -1.;
 251   }
 252
 253   XBT_INFO("Simulation Time: %f", SD_get_clock());
 254   XBT_INFO("------------------- Produce the trace file---------------------------");
 255   XBT_INFO("Producing a jedule output (if active) of the run into %s", tracefilename?tracefilename:"minmin_test.jed");
 256 #ifdef HAVE_JEDULE
 257   jedule_sd_dump(tracefilename);
 258 #endif
 259   free(tracefilename);
 260
 261   xbt_dynar_free_container(&ready_tasks);
 262
 263   xbt_dynar_foreach(dax, cursor, task) {
 264     SD_task_destroy(task);
 265   }
 266   xbt_dynar_free_container(&dax);
 267
 268   for (cursor = 0; cursor < total_nhosts; cursor++)
 269     sg_host_free_attribute(hosts[cursor]);
 270
 271   /* exit */
 272   SD_exit();
 273   return 0;
 274 }