src/surf/cpu_cas01.cpp

   1 /* Copyright (c) 2009-2021. 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 "simgrid/kernel/routing/NetZoneImpl.hpp"
   7 #include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
   8
   9 #include "simgrid/sg_config.hpp"
  10 #include "src/kernel/EngineImpl.hpp"
  11 #include "src/kernel/resource/profile/Event.hpp"
  12 #include "src/surf/cpu_cas01.hpp"
  13 #include "src/surf/cpu_ti.hpp"
  14 #include "src/surf/surf_interface.hpp"
  15 #include "surf/surf.hpp"
  16
  17 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(cpu_cas, res_cpu, "CPU resource, CAS01 model (used by default)");
  18
  19 /***********
  20  * Options *
  21  ***********/
  22
  23 static simgrid::config::Flag<std::string>
  24     cpu_optim_opt("cpu/optim", "Optimization algorithm to use for CPU resources. ", "Lazy",
  25
  26                   std::map<std::string, std::string, std::less<>>({
  27                       {"Lazy", "Lazy action management (partial invalidation in lmm + heap in action remaining)."},
  28                       {"TI", "Trace integration. Highly optimized mode when using availability traces (only available "
  29                              "for the Cas01 CPU model for now)."},
  30                       {"Full", "Full update of remaining and variables. Slow but may be useful when debugging."},
  31                   }),
  32
  33                   [](std::string const&) {
  34                     xbt_assert(_sg_cfg_init_status < 2,
  35                                "Cannot change the optimization algorithm after the initialization");
  36                   });
  37
  38 /*********
  39  * Model *
  40  *********/
  41 void surf_cpu_model_init_Cas01()
  42 {
  43   if (cpu_optim_opt == "TI") {
  44     simgrid::kernel::resource::CpuTiModel::create_pm_models();
  45     return;
  46   }
  47
  48   auto cpu_model_pm = std::make_shared<simgrid::kernel::resource::CpuCas01Model>("Cpu_Cas01");
  49   auto* engine      = simgrid::kernel::EngineImpl::get_instance();
  50   engine->add_model(cpu_model_pm);
  51   engine->get_netzone_root()->set_cpu_pm_model(cpu_model_pm);
  52 }
  53
  54 namespace simgrid {
  55 namespace kernel {
  56 namespace resource {
  57
  58 CpuCas01Model::CpuCas01Model(const std::string& name) : CpuModel(name)
  59 {
  60   if (config::get_value<std::string>("cpu/optim") == "Lazy")
  61     set_update_algorithm(Model::UpdateAlgo::LAZY);
  62
  63   bool select = config::get_value<bool>("cpu/maxmin-selective-update");
  64
  65   if (is_update_lazy()) {
  66     xbt_assert(select || config::is_default("cpu/maxmin-selective-update"),
  67                "You cannot disable cpu selective update when using the lazy update mechanism");
  68     select = true;
  69   }
  70
  71   set_maxmin_system(new lmm::System(select));
  72 }
  73
  74 CpuImpl* CpuCas01Model::create_cpu(s4u::Host* host, const std::vector<double>& speed_per_pstate)
  75 {
  76   return (new CpuCas01(host, speed_per_pstate))->set_model(this);
  77 }
  78
  79 /************
  80  * Resource *
  81  ************/
  82 bool CpuCas01::is_used() const
  83 {
  84   return get_model()->get_maxmin_system()->constraint_used(get_constraint());
  85 }
  86
  87 /** @brief take into account changes of speed (either load or max) */
  88 void CpuCas01::on_speed_change()
  89 {
  90   const lmm::Element* elem = nullptr;
  91
  92   get_model()->get_maxmin_system()->update_constraint_bound(get_constraint(),
  93                                                             get_core_count() * speed_.scale * speed_.peak);
  94
  95   while (const auto* var = get_constraint()->get_variable(&elem)) {
  96     const auto* action = static_cast<CpuCas01Action*>(var->get_id());
  97     double bound       = action->requested_core() * speed_.scale * speed_.peak;
  98     if (action->get_user_bound() > 0) {
  99       bound = std::min(bound, action->get_user_bound());
 100     }
 101
 102     get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_bound(action->get_variable(), bound);
 103   }
 104
 105   CpuImpl::on_speed_change();
 106 }
 107
 108 void CpuCas01::apply_event(profile::Event* event, double value)
 109 {
 110   if (event == speed_.event) {
 111     speed_.scale = value;
 112     on_speed_change();
 113
 114     tmgr_trace_event_unref(&speed_.event);
 115   } else if (event == state_event_) {
 116     if (value > 0) {
 117       if (not is_on()) {
 118         XBT_VERB("Restart actors on host %s", get_iface()->get_cname());
 119         get_iface()->turn_on();
 120       }
 121     } else {
 122       const lmm::Element* elem = nullptr;
 123       double date              = surf_get_clock();
 124
 125       get_iface()->turn_off();
 126
 127       while (const auto* var = get_constraint()->get_variable(&elem)) {
 128         Action* action = var->get_id();
 129
 130         if (action->get_state() == Action::State::INITED || action->get_state() == Action::State::STARTED ||
 131             action->get_state() == Action::State::IGNORED) {
 132           action->set_finish_time(date);
 133           action->set_state(Action::State::FAILED);
 134         }
 135       }
 136     }
 137     tmgr_trace_event_unref(&state_event_);
 138
 139   } else {
 140     xbt_die("Unknown event!\n");
 141   }
 142 }
 143
 144 /** @brief Start a new execution on this CPU lasting @param size flops and using one core */
 145 CpuAction* CpuCas01::execution_start(double size, double user_bound)
 146 {
 147   return execution_start(size, 1, user_bound);
 148 }
 149
 150 CpuAction* CpuCas01::execution_start(double size, int requested_cores, double user_bound)
 151 {
 152   auto* action =
 153       new CpuCas01Action(get_model(), size, not is_on(), speed_.scale * speed_.peak, get_constraint(), requested_cores);
 154   action->set_user_bound(user_bound);
 155   if (user_bound > 0 && user_bound < action->get_bound()) {
 156     get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_bound(action->get_variable(), user_bound);
 157   }
 158   if (factor_cb_) {
 159     action->set_rate_factor(factor_cb_(size));
 160   }
 161
 162   return action;
 163 }
 164
 165 CpuAction* CpuCas01::sleep(double duration)
 166 {
 167   if (duration > 0)
 168     duration = std::max(duration, sg_surf_precision);
 169
 170   XBT_IN("(%s,%g)", get_cname(), duration);
 171   auto* action = new CpuCas01Action(get_model(), 1.0, not is_on(), speed_.scale * speed_.peak, get_constraint(), 1);
 172
 173   // FIXME: sleep variables should not consume 1.0 in System::expand()
 174   action->set_max_duration(duration);
 175   action->set_suspend_state(Action::SuspendStates::SLEEPING);
 176   if (duration == NO_MAX_DURATION)
 177     action->set_state(Action::State::IGNORED);
 178
 179   get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_penalty(action->get_variable(), 0.0);
 180   if (get_model()->is_update_lazy()) { // remove action from the heap
 181     get_model()->get_action_heap().remove(action);
 182     // this is necessary for a variable with weight 0 since such variables are ignored in lmm and we need to set its
 183     // max_duration correctly at the next call to share_resources
 184     get_model()->get_modified_set()->push_front(*action);
 185   }
 186
 187   XBT_OUT();
 188   return action;
 189 }
 190
 191 void CpuCas01::set_factor_cb(const std::function<s4u::Host::CpuFactorCb>& cb)
 192 {
 193   xbt_assert(not is_sealed(), "Cannot set CPU factor callback in an already sealed CPU(%s)", get_cname());
 194   factor_cb_ = cb;
 195 }
 196
 197 /**********
 198  * Action *
 199  **********/
 200 CpuCas01Action::CpuCas01Action(Model* model, double cost, bool failed, double speed, lmm::Constraint* constraint,
 201                                int requested_core)
 202     : CpuAction(model, cost, failed,
 203                 model->get_maxmin_system()->variable_new(this, 1.0 / requested_core, requested_core * speed, 1))
 204     , requested_core_(requested_core)
 205 {
 206   if (model->is_update_lazy())
 207     set_last_update();
 208   model->get_maxmin_system()->expand(constraint, get_variable(), 1.0);
 209 }
 210
 211 int CpuCas01Action::requested_core() const
 212 {
 213   return requested_core_;
 214 }
 215
 216 } // namespace resource
 217 } // namespace kernel
 218 } // namespace simgrid