src/kernel/lmm/fair_bottleneck.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2020. 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/maxmin.hpp"
   7 #include "src/surf/surf_interface.hpp"
   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(surf_maxmin);
  17
  18 void simgrid::kernel::lmm::FairBottleneck::bottleneck_solve()
  19 {
  20   if (not modified_)
  21     return;
  22
  23   XBT_DEBUG("Variable set : %zu", variable_set.size());
  24   for (Variable& var : variable_set) {
  25     var.value_ = 0.0;
  26     XBT_DEBUG("Handling variable %p", &var);
  27     if (var.sharing_penalty_ > 0.0 && std::find_if(begin(var.cnsts_), end(var.cnsts_), [](Element const& x) {
  28                                         return x.consumption_weight != 0.0;
  29                                       }) != end(var.cnsts_)) {
  30       saturated_variable_set.push_back(var);
  31     } else {
  32       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p", &var);
  33       if (var.sharing_penalty_ > 0.0)
  34         var.value_ = 1.0;
  35     }
  36   }
  37
  38   XBT_DEBUG("Active constraints : %zu", active_constraint_set.size());
  39   for (Constraint& cnst : active_constraint_set) {
  40     saturated_constraint_set.push_back(cnst);
  41   }
  42   for (Constraint& cnst : saturated_constraint_set) {
  43     cnst.remaining_ = cnst.bound_;
  44     cnst.usage_     = 0.0;
  45   }
  46
  47   XBT_DEBUG("Fair bottleneck Initialized");
  48
  49   /*
  50    * Compute Usage and store the variables that reach the maximum.
  51    */
  52   auto& var_list  = saturated_variable_set;
  53   auto& cnst_list = saturated_constraint_set;
  54   do {
  55     if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
  56       XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
  57       print();
  58     }
  59     XBT_DEBUG("******* Constraints to process: %zu *******", cnst_list.size());
  60     for (auto iter = std::begin(cnst_list); iter != std::end(cnst_list);) {
  61       Constraint& cnst = *iter;
  62       int nb = 0;
  63       XBT_DEBUG("Processing cnst %p ", &cnst);
  64       cnst.usage_ = 0.0;
  65       for (const Element& elem : cnst.enabled_element_set_) {
  66         xbt_assert(elem.variable->sharing_penalty_ > 0);
  67         if (elem.consumption_weight > 0 && elem.variable->saturated_variable_set_hook_.is_linked())
  68           nb++;
  69       }
  70       XBT_DEBUG("\tThere are %d variables", nb);
  71       if (nb > 0 && cnst.sharing_policy_ == s4u::Link::SharingPolicy::FATPIPE)
  72         nb = 1;
  73       if (nb == 0) {
  74         cnst.remaining_ = 0.0;
  75         cnst.usage_     = 0.0;
  76         iter           = cnst_list.erase(iter);
  77       } else {
  78         cnst.usage_ = cnst.remaining_ / nb;
  79         XBT_DEBUG("\tConstraint Usage %p : %f with %d variables", &cnst, cnst.usage_, nb);
  80         iter++;
  81       }
  82     }
  83
  84     for (auto iter = std::begin(var_list); iter != std::end(var_list);) {
  85       Variable& var  = *iter;
  86       double min_inc = DBL_MAX;
  87       for (Element const& elm : var.cnsts_) {
  88         if (elm.consumption_weight > 0)
  89           min_inc = std::min(min_inc, elm.constraint->usage_ / elm.consumption_weight);
  90       }
  91       if (var.bound_ > 0)
  92         min_inc = std::min(min_inc, var.bound_ - var.value_);
  93       var.mu_ = min_inc;
  94       XBT_DEBUG("Updating variable %p maximum increment: %g", &var, var.mu_);
  95       var.value_ += var.mu_;
  96       if (var.value_ == var.bound_)
  97         iter = var_list.erase(iter);
  98       else
  99         iter++;
 100     }
 101
 102     for (auto iter = std::begin(cnst_list); iter != std::end(cnst_list);) {
 103       Constraint& cnst = *iter;
 104       XBT_DEBUG("Updating cnst %p ", &cnst);
 105       if (cnst.sharing_policy_ != s4u::Link::SharingPolicy::FATPIPE) {
 106         for (const Element& elem : cnst.enabled_element_set_) {
 107           xbt_assert(elem.variable->sharing_penalty_ > 0);
 108           XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) with variable %p by %g", &cnst, cnst.remaining_, elem.variable,
 109                     elem.variable->mu_);
 110           double_update(&cnst.remaining_, elem.consumption_weight * elem.variable->mu_, sg_maxmin_precision);
 111         }
 112       } else {
 113         for (const Element& elem : cnst.enabled_element_set_) {
 114           xbt_assert(elem.variable->sharing_penalty_ > 0);
 115           XBT_DEBUG("\tNon-Shared variable. Update constraint usage of %p (%g) with variable %p by %g", &cnst,
 116                     cnst.usage_, elem.variable, elem.variable->mu_);
 117           cnst.usage_ = std::min(cnst.usage_, elem.consumption_weight * elem.variable->mu_);
 118         }
 119         XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) by %g", &cnst, cnst.remaining_, cnst.usage_);
 120         double_update(&cnst.remaining_, cnst.usage_, sg_maxmin_precision);
 121       }
 122
 123       XBT_DEBUG("\tRemaining for %p : %g", &cnst, cnst.remaining_);
 124       if (cnst.remaining_ <= 0.0) {
 125         XBT_DEBUG("\tGet rid of constraint %p", &cnst);
 126
 127         iter = cnst_list.erase(iter);
 128         for (const Element& elem : cnst.enabled_element_set_) {
 129           if (elem.variable->sharing_penalty_ <= 0)
 130             break;
 131           if (elem.consumption_weight > 0 && elem.variable->saturated_variable_set_hook_.is_linked()) {
 132             XBT_DEBUG("\t\tGet rid of variable %p", elem.variable);
 133             simgrid::xbt::intrusive_erase(var_list, *elem.variable);
 134           }
 135         }
 136       } else {
 137         iter++;
 138       }
 139     }
 140   } while (not var_list.empty());
 141
 142   cnst_list.clear();
 143   modified_ = true;
 144   if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
 145     XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
 146     print();
 147   }
 148 }