teshsuite/models/lmm_usage/lmm_usage.cpp

   1 /* A few tests for the maxmin library                                       */
   2
   3 /* Copyright (c) 2007-2023. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   4
   5 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   7
   8 #include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
   9 #include "src/kernel/lmm/maxmin.hpp"
  10 #include "xbt/log.h"
  11 #include "xbt/module.h"
  12 #include "xbt/sysdep.h"
  13 #include <algorithm>
  14 #include <array>
  15 #include <cmath>
  16
  17 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_CATEGORY(test, "Messages specific for this example");
  18
  19 namespace lmm = simgrid::kernel::lmm;
  20
  21 #define PRINT_VAR(var) XBT_DEBUG(_XBT_STRINGIFY(var) " = %g", (var)->get_value())
  22 #define SHOW_EXPR(expr) XBT_DEBUG(_XBT_STRINGIFY(expr) " = %g", (expr))
  23
  24 /*        ______                 */
  25 /*  ==l1==  L2  ==L3==           */
  26 /*        ------                 */
  27
  28 static void test1()
  29 {
  30   double a = 1.0;
  31   double b = 10.0;
  32
  33   lmm::MaxMin Sys(false);
  34   lmm::Constraint* L1 = Sys.constraint_new(nullptr, a);
  35   lmm::Constraint* L2 = Sys.constraint_new(nullptr, b);
  36   lmm::Constraint* L3 = Sys.constraint_new(nullptr, a);
  37
  38   lmm::Variable* R_1_2_3 = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 3);
  39   lmm::Variable* R_1     = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 1);
  40   lmm::Variable* R_2     = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 1);
  41   lmm::Variable* R_3     = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 1);
  42
  43   Sys.update_variable_penalty(R_1_2_3, 1.0);
  44   Sys.update_variable_penalty(R_1, 1.0);
  45   Sys.update_variable_penalty(R_2, 1.0);
  46   Sys.update_variable_penalty(R_3, 1.0);
  47
  48   Sys.expand(L1, R_1_2_3, 1.0);
  49   Sys.expand(L2, R_1_2_3, 1.0);
  50   Sys.expand(L3, R_1_2_3, 1.0);
  51
  52   Sys.expand(L1, R_1, 1.0);
  53   Sys.expand(L2, R_2, 1.0);
  54   Sys.expand(L3, R_3, 1.0);
  55
  56   Sys.solve();
  57
  58   PRINT_VAR(R_1_2_3);
  59   PRINT_VAR(R_1);
  60   PRINT_VAR(R_2);
  61   PRINT_VAR(R_3);
  62
  63   Sys.variable_free(R_1_2_3);
  64   Sys.variable_free(R_1);
  65   Sys.variable_free(R_2);
  66   Sys.variable_free(R_3);
  67 }
  68
  69 static void test2()
  70 {
  71   lmm::MaxMin Sys(false);
  72
  73   lmm::Constraint* CPU1 = Sys.constraint_new(nullptr, 200.0);
  74   lmm::Constraint* CPU2 = Sys.constraint_new(nullptr, 100.0);
  75
  76   lmm::Variable* T1 = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 1);
  77   lmm::Variable* T2 = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 1);
  78
  79   Sys.update_variable_penalty(T1, 1.0);
  80   Sys.update_variable_penalty(T2, 1.0);
  81
  82   Sys.expand(CPU1, T1, 1.0);
  83   Sys.expand(CPU2, T2, 1.0);
  84
  85   Sys.solve();
  86
  87   PRINT_VAR(T1);
  88   PRINT_VAR(T2);
  89
  90   Sys.variable_free(T1);
  91   Sys.variable_free(T2);
  92 }
  93
  94 static void test3()
  95 {
  96   constexpr int flows = 11;
  97   constexpr int links = 10;
  98
  99   std::array<std::array<double, flows + 5>, links + 5> A;
 100   /* array to add the constraints of fictitious variables */
 101   std::array<double, 15> B{{10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 1, 1, 1, 1, 1}};
 102
 103   for (int i = 0; i < links + 5; i++) {
 104     for (int j = 0; j < flows + 5; j++) {
 105       A[i][j] = 0.0;
 106       if (i >= links || j >= flows) {
 107         A[i][j] = 0.0;
 108       }
 109     }
 110   }
 111
 112   /*matrix that store the constraints/topology */
 113   A[0][1] = A[0][7] = 1.0;
 114   A[1][1] = A[1][7] = A[1][8] = 1.0;
 115   A[2][1] = A[2][8] = 1.0;
 116   A[3][8]           = 1.0;
 117   A[4][0] = A[4][3] = A[4][9] = 1.0;
 118   A[5][0] = A[5][3] = A[5][4] = A[5][9] = 1.0;
 119   A[6][0] = A[6][4] = A[6][9] = A[6][10] = 1.0;
 120   A[7][2] = A[7][4] = A[7][6] = A[7][9] = A[7][10] = 1.0;
 121   A[8][2] = A[8][10] = 1.0;
 122   A[9][5] = A[9][6] = A[9][9] = 1.0;
 123   A[10][11]                   = 1.0;
 124   A[11][12]                   = 1.0;
 125   A[12][13]                   = 1.0;
 126   A[13][14]                   = 1.0;
 127   A[14][15]                   = 1.0;
 128
 129   lmm::MaxMin Sys(false);
 130
 131   /* Creates the constraints */
 132   std::array<lmm::Constraint*, 15> tmp_cnst;
 133   for (int i = 0; i < 15; i++)
 134     tmp_cnst[i] = Sys.constraint_new(nullptr, B[i]);
 135
 136   /* Creates the variables */
 137   std::array<lmm::Variable*, 16> tmp_var;
 138   for (int j = 0; j < 16; j++) {
 139     tmp_var[j] = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 15);
 140     Sys.update_variable_penalty(tmp_var[j], 1.0);
 141   }
 142
 143   /* Link constraints and variables */
 144   for (int i = 0; i < 15; i++)
 145     for (int j = 0; j < 16; j++)
 146       if (A[i][j] != 0.0)
 147         Sys.expand(tmp_cnst[i], tmp_var[j], 1.0);
 148
 149   Sys.solve();
 150
 151   for (int j = 0; j < 16; j++)
 152     PRINT_VAR(tmp_var[j]);
 153
 154   for (int j = 0; j < 16; j++)
 155     Sys.variable_free(tmp_var[j]);
 156 }
 157
 158 int main(int argc, char** argv)
 159 {
 160   simgrid::s4u::Engine e(&argc, argv);
 161   XBT_INFO("***** Test 1");
 162   test1();
 163
 164   XBT_INFO("***** Test 2");
 165   test2();
 166
 167   XBT_INFO("***** Test 3");
 168   test3();
 169
 170   return 0;
 171 }