src/surf/surf_routing_floyd.c

   1 /* Copyright (c) 2009, 2010, 2011. 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 #include "surf_routing_private.h"
   8
   9 /* Global vars */
  10 extern routing_platf_t routing_platf;
  11
  12 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(surf_route_floyd, surf, "Routing part of surf");
  13
  14 #define TO_FLOYD_COST(i,j) (as->cost_table)[(i)+(j)*table_size]
  15 #define TO_FLOYD_PRED(i,j) (as->predecessor_table)[(i)+(j)*table_size]
  16 #define TO_FLOYD_LINK(i,j) (as->link_table)[(i)+(j)*table_size]
  17
  18 /* Routing model structure */
  19
  20 typedef struct {
  21   s_as_t generic_routing;
  22   /* vars for calculate the floyd algorith. */
  23   int *predecessor_table;
  24   double *cost_table;
  25   route_t *link_table;
  26 } s_as_floyd_t, *as_floyd_t;
  27
  28 static void floyd_get_route_and_latency(AS_t asg, sg_routing_edge_t src, sg_routing_edge_t dst,
  29     route_t res, double *lat);
  30
  31 /* Business methods */
  32 static xbt_dynar_t floyd_get_onelink_routes(AS_t asg)
  33 {
  34   xbt_dynar_t ret = xbt_dynar_new(sizeof(onelink_t), xbt_free);
  35   route_t route =   xbt_new0(s_route_t, 1);
  36   route->link_list = xbt_dynar_new(sizeof(sg_routing_link_t), NULL);
  37
  38   int src,dst;
  39   sg_routing_edge_t src_elm, dst_elm;
  40   int table_size = xbt_dynar_length(asg->index_network_elm);
  41   for(src=0; src < table_size; src++) {
  42     for(dst=0; dst< table_size; dst++) {
  43       xbt_dynar_reset(route->link_list);
  44       src_elm = xbt_dynar_get_as(asg->index_network_elm,src,sg_routing_edge_t);
  45       dst_elm = xbt_dynar_get_as(asg->index_network_elm,dst,sg_routing_edge_t);
  46       floyd_get_route_and_latency(asg, src_elm, dst_elm, route, NULL);
  47
  48       if (xbt_dynar_length(route->link_list) == 1) {
  49         void *link = *(void **) xbt_dynar_get_ptr(route->link_list, 0);
  50         onelink_t onelink = xbt_new0(s_onelink_t, 1);
  51         onelink->link_ptr = link;
  52         if (asg->hierarchy == SURF_ROUTING_BASE) {
  53           onelink->src = src_elm;
  54           onelink->dst = dst_elm;
  55         } else if (asg->hierarchy == SURF_ROUTING_RECURSIVE) {
  56           onelink->src = route->src_gateway;
  57           onelink->dst = route->dst_gateway;
  58         }
  59         xbt_dynar_push(ret, &onelink);
  60       }
  61     }
  62   }
  63
  64   return ret;
  65 }
  66
  67 static void floyd_get_route_and_latency(AS_t asg, sg_routing_edge_t src, sg_routing_edge_t dst,
  68     route_t res, double *lat)
  69 {
  70
  71   /* set utils vars */
  72   as_floyd_t as = (as_floyd_t)asg;
  73   size_t table_size = xbt_dynar_length(asg->index_network_elm);
  74
  75   generic_src_dst_check(asg, src, dst);
  76
  77   /* create a result route */
  78   xbt_dynar_t route_stack = xbt_dynar_new(sizeof(route_t), NULL);
  79   int pred;
  80   int cur = dst->id;
  81   do {
  82     pred = TO_FLOYD_PRED(src->id, cur);
  83     if (pred == -1)
  84       THROWF(arg_error, 0, "No route from '%s' to '%s'", src->name, dst->name);
  85     xbt_dynar_push_as(route_stack, route_t, TO_FLOYD_LINK(pred, cur));
  86     cur = pred;
  87   } while (cur != src->id);
  88
  89   if (asg->hierarchy == SURF_ROUTING_RECURSIVE) {
  90     res->src_gateway = xbt_dynar_getlast_as(route_stack, route_t)->src_gateway;
  91     res->dst_gateway = xbt_dynar_getfirst_as(route_stack, route_t)->dst_gateway;
  92   }
  93
  94   sg_routing_edge_t prev_dst_gw = NULL;
  95   while (!xbt_dynar_is_empty(route_stack)) {
  96     route_t e_route = xbt_dynar_pop_as(route_stack, route_t);
  97     xbt_dynar_t links;
  98     sg_routing_link_t link;
  99     unsigned int cpt;
 100
 101     if (asg->hierarchy == SURF_ROUTING_RECURSIVE && prev_dst_gw != NULL
 102         && strcmp(prev_dst_gw->name, e_route->src_gateway->name)) {
 103       links = xbt_dynar_new(sizeof(sg_routing_link_t), NULL);
 104       /* Would it be right to pass 'res->link_list' and 'lat' to
 105        * routing_get_route_and_latency() here, and avoid the following loop? */
 106       routing_get_route_and_latency(prev_dst_gw, e_route->src_gateway,
 107                                     &links, NULL);
 108       xbt_dynar_foreach(links, cpt, link) {
 109         xbt_dynar_push_as(res->link_list, sg_routing_link_t, link);
 110         if (lat)
 111           *lat += surf_network_model->extension.network.get_link_latency(link);
 112       }
 113       xbt_dynar_free(&links);
 114     }
 115
 116     links = e_route->link_list;
 117     xbt_dynar_foreach(links, cpt, link) {
 118       xbt_dynar_push_as(res->link_list, sg_routing_link_t, link);
 119       if (lat)
 120         *lat += surf_network_model->extension.network.get_link_latency(link);
 121     }
 122
 123     prev_dst_gw = e_route->dst_gateway;
 124   }
 125   xbt_dynar_free(&route_stack);
 126 }
 127
 128 static void floyd_finalize(AS_t rc)
 129 {
 130   as_floyd_t as = (as_floyd_t) rc;
 131   int i, j;
 132   size_t table_size;
 133   if (as) {
 134     table_size = xbt_dynar_length(as->generic_routing.index_network_elm);
 135     /* Delete link_table */
 136     for (i = 0; i < table_size; i++)
 137       for (j = 0; j < table_size; j++)
 138         generic_free_route(TO_FLOYD_LINK(i, j));
 139     xbt_free(as->link_table);
 140     /* Delete bypass dict */
 141     xbt_dict_free(&as->generic_routing.bypassRoutes);
 142     /* Delete predecessor and cost table */
 143     xbt_free(as->predecessor_table);
 144     xbt_free(as->cost_table);
 145
 146     model_generic_finalize(rc);
 147   }
 148 }
 149
 150 AS_t model_floyd_create(void)
 151 {
 152   as_floyd_t new_component = (as_floyd_t)model_generic_create_sized(sizeof(s_as_floyd_t));
 153   new_component->generic_routing.parse_route = model_floyd_parse_route;
 154   new_component->generic_routing.parse_ASroute = model_floyd_parse_route;
 155   new_component->generic_routing.get_route_and_latency = floyd_get_route_and_latency;
 156   new_component->generic_routing.get_onelink_routes =
 157       floyd_get_onelink_routes;
 158   new_component->generic_routing.finalize = floyd_finalize;
 159   return (AS_t)new_component;
 160 }
 161
 162 void model_floyd_end(AS_t current_routing)
 163 {
 164
 165   as_floyd_t as =
 166       ((as_floyd_t) current_routing);
 167
 168   unsigned int i, j, a, b, c;
 169
 170   /* set the size of table routing */
 171   size_t table_size = xbt_dynar_length(as->generic_routing.index_network_elm);
 172
 173   if(!as->link_table)
 174   {
 175     /* Create Cost, Predecessor and Link tables */
 176     as->cost_table = xbt_new0(double, table_size * table_size);       /* link cost from host to host */
 177     as->predecessor_table = xbt_new0(int, table_size * table_size);  /* predecessor host numbers */
 178     as->link_table = xbt_new0(route_t, table_size * table_size);    /* actual link between src and dst */
 179
 180     /* Initialize costs and predecessors */
 181     for (i = 0; i < table_size; i++)
 182       for (j = 0; j < table_size; j++) {
 183         TO_FLOYD_COST(i, j) = DBL_MAX;
 184         TO_FLOYD_PRED(i, j) = -1;
 185         TO_FLOYD_LINK(i, j) = NULL;       /* fixed, missing in the previous version */
 186       }
 187   }
 188
 189   /* Add the loopback if needed */
 190   if (routing_platf->loopback && current_routing->hierarchy == SURF_ROUTING_BASE) {
 191     for (i = 0; i < table_size; i++) {
 192       route_t e_route = TO_FLOYD_LINK(i, i);
 193       if (!e_route) {
 194         e_route = xbt_new0(s_route_t, 1);
 195         e_route->src_gateway = NULL;
 196         e_route->dst_gateway = NULL;
 197         e_route->link_list = xbt_dynar_new(sizeof(sg_routing_link_t), NULL);
 198         xbt_dynar_push(e_route->link_list, &routing_platf->loopback);
 199         TO_FLOYD_LINK(i, i) = e_route;
 200         TO_FLOYD_PRED(i, i) = i;
 201         TO_FLOYD_COST(i, i) = 1;
 202       }
 203     }
 204   }
 205   /* Calculate path costs */
 206   for (c = 0; c < table_size; c++) {
 207     for (a = 0; a < table_size; a++) {
 208       for (b = 0; b < table_size; b++) {
 209         if (TO_FLOYD_COST(a, c) < DBL_MAX && TO_FLOYD_COST(c, b) < DBL_MAX) {
 210           if (TO_FLOYD_COST(a, b) == DBL_MAX ||
 211               (TO_FLOYD_COST(a, c) + TO_FLOYD_COST(c, b) <
 212                   TO_FLOYD_COST(a, b))) {
 213             TO_FLOYD_COST(a, b) =
 214                 TO_FLOYD_COST(a, c) + TO_FLOYD_COST(c, b);
 215             TO_FLOYD_PRED(a, b) = TO_FLOYD_PRED(c, b);
 216           }
 217         }
 218       }
 219     }
 220   }
 221 }
 222
 223 static int floyd_pointer_resource_cmp(const void *a, const void *b) {
 224   return a != b;
 225 }
 226
 227 //FIXME: kill dupplicates in next function with full routing
 228
 229 void model_floyd_parse_route(AS_t rc, const char *src,
 230     const char *dst, route_t route)
 231 {
 232   int as_route = 0;
 233   as_floyd_t as = (as_floyd_t) rc;
 234
 235   /* set the size of table routing */
 236   size_t table_size = xbt_dynar_length(rc->index_network_elm);
 237   sg_routing_edge_t src_net_elm, dst_net_elm;
 238
 239   src_net_elm = sg_routing_edge_by_name_or_null(src);
 240   dst_net_elm = sg_routing_edge_by_name_or_null(dst);
 241
 242   xbt_assert(src_net_elm, "Network elements %s not found", src);
 243   xbt_assert(dst_net_elm, "Network elements %s not found", dst);
 244
 245   if(!as->link_table)
 246   {
 247     int i,j;
 248     /* Create Cost, Predecessor and Link tables */
 249     as->cost_table = xbt_new0(double, table_size * table_size);       /* link cost from host to host */
 250     as->predecessor_table = xbt_new0(int, table_size * table_size);  /* predecessor host numbers */
 251     as->link_table = xbt_new0(route_t, table_size * table_size);    /* actual link between src and dst */
 252
 253     /* Initialize costs and predecessors */
 254     for (i = 0; i < table_size; i++)
 255       for (j = 0; j < table_size; j++) {
 256         TO_FLOYD_COST(i, j) = DBL_MAX;
 257         TO_FLOYD_PRED(i, j) = -1;
 258         TO_FLOYD_LINK(i, j) = NULL;       /* fixed, missing in the previous version */
 259       }
 260   }
 261   if(!route->dst_gateway && !route->src_gateway)
 262     XBT_DEBUG("Load Route from \"%s\" to \"%s\"", src, dst);
 263   else{
 264     as_route = 1;
 265     XBT_DEBUG("Load ASroute from \"%s(%s)\" to \"%s(%s)\"", src,
 266         route->src_gateway->name, dst, route->dst_gateway->name);
 267     if(route->dst_gateway->rc_type == SURF_NETWORK_ELEMENT_NULL)
 268       xbt_die("The dst_gateway '%s' does not exist!",route->dst_gateway->name);
 269     if(route->src_gateway->rc_type == SURF_NETWORK_ELEMENT_NULL)
 270       xbt_die("The src_gateway '%s' does not exist!",route->src_gateway->name);
 271   }
 272
 273   if(TO_FLOYD_LINK(src_net_elm->id, dst_net_elm->id))
 274   {
 275
 276     char * link_name;
 277     unsigned int cpt;
 278     xbt_dynar_t link_route_to_test = xbt_dynar_new(sizeof(sg_routing_link_t), NULL);
 279     xbt_dynar_foreach(route->link_list,cpt,link_name)
 280     {
 281       void *link = xbt_lib_get_or_null(link_lib, link_name, SURF_LINK_LEVEL);
 282       xbt_assert(link,"Link : '%s' doesn't exists.",link_name);
 283       xbt_dynar_push(link_route_to_test,&link);
 284     }
 285     xbt_assert(!xbt_dynar_compare(
 286         (void*)TO_FLOYD_LINK(src_net_elm->id, dst_net_elm->id)->link_list,
 287         (void*)link_route_to_test,
 288         (int_f_cpvoid_cpvoid_t) floyd_pointer_resource_cmp),
 289         "The route between \"%s\" and \"%s\" already exists", src,dst);
 290   }
 291   else
 292   {
 293     TO_FLOYD_LINK(src_net_elm->id, dst_net_elm->id) =
 294         generic_new_extended_route(rc->hierarchy, route, 1);
 295     TO_FLOYD_PRED(src_net_elm->id, dst_net_elm->id) = src_net_elm->id;
 296     TO_FLOYD_COST(src_net_elm->id, dst_net_elm->id) =
 297         ((TO_FLOYD_LINK(src_net_elm->id, dst_net_elm->id))->link_list)->used;   /* count of links, old model assume 1 */
 298   }
 299
 300   if ( (A_surfxml_route_symmetrical == A_surfxml_route_symmetrical_YES && as_route == 0)
 301       || (A_surfxml_ASroute_symmetrical == A_surfxml_ASroute_symmetrical_YES && as_route == 1)
 302   )
 303   {
 304     if(TO_FLOYD_LINK(dst_net_elm->id, src_net_elm->id))
 305     {
 306       if(!route->dst_gateway && !route->src_gateway)
 307         XBT_DEBUG("See Route from \"%s\" to \"%s\"", dst, src);
 308       else
 309         XBT_DEBUG("See ASroute from \"%s(%s)\" to \"%s(%s)\"", dst,
 310             route->src_gateway->name, src, route->dst_gateway->name);
 311       char * link_name;
 312       unsigned int i;
 313       xbt_dynar_t link_route_to_test = xbt_dynar_new(sizeof(sg_routing_link_t), NULL);
 314       for(i=xbt_dynar_length(route->link_list) ;i>0 ;i--)
 315       {
 316         link_name = xbt_dynar_get_as(route->link_list,i-1,void *);
 317         void *link = xbt_lib_get_or_null(link_lib, link_name, SURF_LINK_LEVEL);
 318         xbt_assert(link,"Link : '%s' doesn't exists.",link_name);
 319         xbt_dynar_push(link_route_to_test,&link);
 320       }
 321       xbt_assert(!xbt_dynar_compare(
 322           (void*)TO_FLOYD_LINK(dst_net_elm->id, src_net_elm->id)->link_list,
 323           (void*)link_route_to_test,
 324           (int_f_cpvoid_cpvoid_t) floyd_pointer_resource_cmp),
 325           "The route between \"%s\" and \"%s\" already exists", src,dst);
 326     }
 327     else
 328     {
 329       if(route->dst_gateway && route->src_gateway)
 330       {
 331         sg_routing_edge_t gw_src = route->src_gateway;
 332         sg_routing_edge_t gw_dst = route->dst_gateway;
 333         route->src_gateway = gw_dst;
 334         route->dst_gateway = gw_src;
 335       }
 336
 337       if(!route->dst_gateway && !route->src_gateway)
 338         XBT_DEBUG("Load Route from \"%s\" to \"%s\"", dst, src);
 339       else
 340         XBT_DEBUG("Load ASroute from \"%s(%s)\" to \"%s(%s)\"", dst,
 341             route->src_gateway->name, src, route->dst_gateway->name);
 342
 343       TO_FLOYD_LINK(dst_net_elm->id, src_net_elm->id) =
 344           generic_new_extended_route(rc->hierarchy, route, 0);
 345       TO_FLOYD_PRED(dst_net_elm->id, src_net_elm->id) = dst_net_elm->id;
 346       TO_FLOYD_COST(dst_net_elm->id, src_net_elm->id) =
 347           ((TO_FLOYD_LINK(dst_net_elm->id, src_net_elm->id))->link_list)->used;   /* count of links, old model assume 1 */
 348     }
 349   }
 350 }