src/surf/maxmin.cpp

   1 /* Copyright (c) 2004-2015. 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 /* \file callbacks.h */
   8
   9 #include "xbt/sysdep.h"
  10 #include "xbt/log.h"
  11 #include "xbt/mallocator.h"
  12 #include "maxmin_private.hpp"
  13 #include <stdlib.h>
  14 #include <stdio.h>              /* sprintf */
  15 #include <math.h>
  16 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(surf_maxmin, surf, "Logging specific to SURF (maxmin)");
  17
  18 typedef struct s_dyn_light {
  19   int *data;
  20   int pos;
  21   int size;
  22 } s_dyn_light_t, *dyn_light_t;
  23
  24 double sg_maxmin_precision = 0.00001; /* Change this with --cfg=maxmin/precision:VALUE */
  25 double sg_surf_precision   = 0.00001; /* Change this with --cfg=surf/precision:VALUE */
  26 int sg_concurrency_limit   = -1;      /* Change this with --cfg=maxmin/concurrency-limit:VALUE */
  27
  28 static void *lmm_variable_mallocator_new_f();
  29 static void lmm_variable_mallocator_free_f(void *var);
  30 #define lmm_variable_mallocator_reset_f ((void_f_pvoid_t)nullptr)
  31 static void lmm_update_modified_set(lmm_system_t sys, lmm_constraint_t cnst);
  32 static void lmm_remove_all_modified_set(lmm_system_t sys);
  33 static int Global_debug_id = 1;
  34 static int Global_const_debug_id = 1;
  35
  36 static void lmm_var_free(lmm_system_t sys, lmm_variable_t var);
  37 static inline void lmm_cnst_free(lmm_system_t sys, lmm_constraint_t cnst);
  38
  39 static void lmm_on_disabled_var(lmm_system_t sys, lmm_constraint_t cnstr);
  40 static void lmm_enable_var(lmm_system_t sys, lmm_variable_t var);
  41 static int lmm_can_enable_var(lmm_variable_t var);
  42 static void lmm_disable_var(lmm_system_t sys, lmm_variable_t var);
  43 static int lmm_concurrency_slack(lmm_constraint_t cnstr);
  44 static int lmm_cnstrs_min_concurrency_slack(lmm_variable_t var);
  45
  46 static void lmm_check_concurrency(lmm_system_t sys);
  47
  48 inline int lmm_element_concurrency(lmm_element_t elem) {
  49   //Ignore element with weight less than one (e.g. cross-traffic)
  50   return (elem->value>=1)?1:0;
  51   //There are other alternatives, but they will change the behaviour of the model..
  52   //So do not use it unless you want to make a new model.
  53   //If you do, remember to change the variables concurrency share to reflect it.
  54   //Potential examples are:
  55   //return (elem->weight>0)?1:0;//Include element as soon  as weight is non-zero
  56   //return (int)ceil(elem->weight);//Include element as the rounded-up integer value of the element weight
  57 }
  58
  59 inline void lmm_decrease_concurrency(lmm_element_t elem) {
  60   xbt_assert(elem->constraint->concurrency_current>=lmm_element_concurrency(elem));
  61   elem->constraint->concurrency_current-=lmm_element_concurrency(elem);
  62 }
  63
  64 inline void lmm_increase_concurrency(lmm_element_t elem) {
  65   elem->constraint->concurrency_current+= lmm_element_concurrency(elem);
  66
  67   lmm_constraint_t cnstr=elem->constraint;
  68
  69   if(cnstr->concurrency_current > cnstr->concurrency_maximum)
  70     cnstr->concurrency_maximum= cnstr->concurrency_current;
  71
  72   xbt_assert(cnstr->concurrency_limit<0 || cnstr->concurrency_current<=cnstr->concurrency_limit,
  73              "Concurrency limit overflow!");
  74 }
  75
  76 lmm_system_t lmm_system_new(bool selective_update)
  77 {
  78   lmm_system_t l = nullptr;
  79   s_lmm_variable_t var;
  80   s_lmm_constraint_t cnst;
  81
  82   l = xbt_new0(s_lmm_system_t, 1);
  83
  84   l->modified = 0;
  85   l->selective_update_active = selective_update;
  86   l->visited_counter = 1;
  87
  88   XBT_DEBUG("Setting selective_update_active flag to %d", l->selective_update_active);
  89
  90   xbt_swag_init(&(l->variable_set), xbt_swag_offset(var, variable_set_hookup));
  91   xbt_swag_init(&(l->constraint_set), xbt_swag_offset(cnst, constraint_set_hookup));
  92
  93   xbt_swag_init(&(l->active_constraint_set), xbt_swag_offset(cnst, active_constraint_set_hookup));
  94
  95   xbt_swag_init(&(l->modified_constraint_set), xbt_swag_offset(cnst, modified_constraint_set_hookup));
  96   xbt_swag_init(&(l->saturated_variable_set), xbt_swag_offset(var, saturated_variable_set_hookup));
  97   xbt_swag_init(&(l->saturated_constraint_set), xbt_swag_offset(cnst, saturated_constraint_set_hookup));
  98
  99   l->variable_mallocator = xbt_mallocator_new(65536,
 100                                               lmm_variable_mallocator_new_f,
 101                                               lmm_variable_mallocator_free_f,
 102                                               lmm_variable_mallocator_reset_f);
 103
 104   l->solve_fun = &lmm_solve;
 105
 106   return l;
 107 }
 108
 109 void lmm_system_free(lmm_system_t sys)
 110 {
 111   lmm_variable_t var = nullptr;
 112   lmm_constraint_t cnst = nullptr;
 113
 114   if (!sys)
 115     return;
 116
 117   while ((var = (lmm_variable_t) extract_variable(sys))) {
 118     XBT_WARN("Variable %d still in system when freing it: this may be a bug", var->id_int);
 119     lmm_var_free(sys, var);
 120   }
 121   while ((cnst = (lmm_constraint_t) extract_constraint(sys)))
 122     lmm_cnst_free(sys, cnst);
 123
 124   xbt_mallocator_free(sys->variable_mallocator);
 125   free(sys);
 126 }
 127
 128 static inline void lmm_variable_remove(lmm_system_t sys, lmm_variable_t var)
 129 {
 130   int i;
 131   int nelements;
 132
 133   lmm_element_t elem = nullptr;
 134
 135   XBT_IN("(sys=%p, var=%p)", sys, var);
 136   sys->modified = 1;
 137
 138   //TODOLATER Can do better than that by leaving only the variable in only one enabled_element_set, call
 139   //lmm_update_modified_set, and then remove it..
 140   if(var->cnsts_number)
 141     lmm_update_modified_set(sys, var->cnsts[0].constraint);
 142
 143   for (i = 0; i < var->cnsts_number; i++) {
 144     elem = &var->cnsts[i];
 145     if(var->weight>0)
 146     lmm_decrease_concurrency(elem);
 147     xbt_swag_remove(elem, &(elem->constraint->enabled_element_set));
 148     xbt_swag_remove(elem, &(elem->constraint->disabled_element_set));
 149     xbt_swag_remove(elem, &(elem->constraint->active_element_set));
 150     nelements=xbt_swag_size(&(elem->constraint->enabled_element_set)) +
 151               xbt_swag_size(&(elem->constraint->disabled_element_set));
 152     if (!nelements)
 153       make_constraint_inactive(sys, elem->constraint);
 154     else
 155       lmm_on_disabled_var(sys,elem->constraint);
 156   }
 157
 158   //Check if we can enable new variables going through the constraints where var was.
 159   //Do it after removing all elements, so he first disabled variables get priority over those with smaller requirement
 160   for (i = 0; i < var->cnsts_number; i++) {
 161     elem = &var->cnsts[i];
 162     if(xbt_swag_size(&(elem->constraint->disabled_element_set)))
 163       lmm_on_disabled_var(sys,elem->constraint);
 164   }
 165
 166   var->cnsts_number = 0;
 167
 168   lmm_check_concurrency(sys);
 169
 170   XBT_OUT();
 171 }
 172
 173 static void lmm_var_free(lmm_system_t sys, lmm_variable_t var)
 174 {
 175   lmm_variable_remove(sys, var);
 176   xbt_mallocator_release(sys->variable_mallocator, var);
 177 }
 178
 179 static inline void lmm_cnst_free(lmm_system_t sys, lmm_constraint_t cnst)
 180 {
 181   make_constraint_inactive(sys, cnst);
 182   free(cnst);
 183 }
 184
 185 lmm_constraint_t lmm_constraint_new(lmm_system_t sys, void *id, double bound_value)
 186 {
 187   lmm_constraint_t cnst = nullptr;
 188   s_lmm_element_t elem;
 189
 190   cnst = xbt_new0(s_lmm_constraint_t, 1);
 191   cnst->id = id;
 192   cnst->id_int = Global_const_debug_id++;
 193   xbt_swag_init(&(cnst->enabled_element_set), xbt_swag_offset(elem, enabled_element_set_hookup));
 194   xbt_swag_init(&(cnst->disabled_element_set), xbt_swag_offset(elem, disabled_element_set_hookup));
 195   xbt_swag_init(&(cnst->active_element_set), xbt_swag_offset(elem, active_element_set_hookup));
 196
 197   cnst->bound = bound_value;
 198   cnst->concurrency_maximum=0;
 199   cnst->concurrency_current=0;
 200   cnst->concurrency_limit  = sg_concurrency_limit;
 201   cnst->usage = 0;
 202   cnst->sharing_policy = 1; /* FIXME: don't hardcode the value */
 203   insert_constraint(sys, cnst);
 204
 205   return cnst;
 206 }
 207
 208 int lmm_constraint_concurrency_limit_get(lmm_constraint_t cnst)
 209 {
 210  return cnst->concurrency_limit;
 211 }
 212
 213 void lmm_constraint_concurrency_limit_set(lmm_constraint_t cnst, int concurrency_limit)
 214 {
 215   xbt_assert(concurrency_limit<0 || cnst->concurrency_maximum<=concurrency_limit,
 216              "New concurrency limit should be larger than observed concurrency maximum. Maybe you want to call"
 217              " lmm_constraint_concurrency_maximum_reset() to reset the maximum?");
 218   cnst->concurrency_limit = concurrency_limit;
 219 }
 220
 221 void lmm_constraint_concurrency_maximum_reset(lmm_constraint_t cnst)
 222 {
 223   cnst->concurrency_maximum = 0;
 224 }
 225
 226 int lmm_constraint_concurrency_maximum_get(lmm_constraint_t cnst)
 227 {
 228  xbt_assert(cnst->concurrency_limit<0 || cnst->concurrency_maximum<=cnst->concurrency_limit,
 229             "Very bad: maximum observed concurrency is higher than limit. This is a bug of SURF, please report it.");
 230   return cnst->concurrency_maximum;
 231 }
 232
 233 void lmm_constraint_shared(lmm_constraint_t cnst)
 234 {
 235   cnst->sharing_policy = 0;
 236 }
 237
 238 /** Return true if the constraint is shared, and false if it's FATPIPE */
 239 int lmm_constraint_sharing_policy(lmm_constraint_t cnst)
 240 {
 241   return (cnst->sharing_policy);
 242 }
 243
 244 /* @brief Remove a constraint
 245  * Currently this is dead code, but it is exposed in maxmin.h
 246  * Apparently, this call was designed assuming that constraint would no more have elements in it.
 247  * If not the case, assertion will fail, and you need to add calls e.g. to lmm_shrink before effectively removing it.
 248  */
 249 inline void lmm_constraint_free(lmm_system_t sys,lmm_constraint_t cnst)
 250 {
 251   xbt_assert(!xbt_swag_size(&(cnst->active_element_set)),"Removing constraint but it still has active elements");
 252   xbt_assert(!xbt_swag_size(&(cnst->enabled_element_set)),"Removing constraint but it still has enabled elements");
 253   xbt_assert(!xbt_swag_size(&(cnst->disabled_element_set)),"Removing constraint but it still has disabled elements");
 254   remove_constraint(sys, cnst);
 255   lmm_cnst_free(sys, cnst);
 256 }
 257
 258 static void *lmm_variable_mallocator_new_f()
 259 {
 260   lmm_variable_t var = xbt_new(s_lmm_variable_t, 1);
 261   var->cnsts = nullptr; /* will be created by realloc */
 262   return var;
 263 }
 264
 265 static void lmm_variable_mallocator_free_f(void *var)
 266 {
 267   xbt_free(((lmm_variable_t) var)->cnsts);
 268   xbt_free(var);
 269 }
 270
 271 lmm_variable_t lmm_variable_new(lmm_system_t sys, void *id, double weight, double bound, int number_of_constraints)
 272 {
 273   lmm_variable_t var = nullptr;
 274   int i;
 275
 276   XBT_IN("(sys=%p, id=%p, weight=%f, bound=%f, num_cons =%d)", sys, id, weight, bound, number_of_constraints);
 277
 278   var = (lmm_variable_t) xbt_mallocator_get(sys->variable_mallocator);
 279   var->id = id;
 280   var->id_int = Global_debug_id++;
 281   var->cnsts = (s_lmm_element_t *) xbt_realloc(var->cnsts, number_of_constraints * sizeof(s_lmm_element_t));
 282   for (i = 0; i < number_of_constraints; i++) {
 283     var->cnsts[i].enabled_element_set_hookup.next = nullptr;
 284     var->cnsts[i].enabled_element_set_hookup.prev = nullptr;
 285     var->cnsts[i].disabled_element_set_hookup.next = nullptr;
 286     var->cnsts[i].disabled_element_set_hookup.prev = nullptr;
 287     var->cnsts[i].active_element_set_hookup.next = nullptr;
 288     var->cnsts[i].active_element_set_hookup.prev = nullptr;
 289     var->cnsts[i].constraint = nullptr;
 290     var->cnsts[i].variable = nullptr;
 291     var->cnsts[i].value = 0.0;
 292   }
 293   var->cnsts_size = number_of_constraints;
 294   var->cnsts_number = 0;
 295   var->weight = weight;
 296   var->staged_weight = 0.0;
 297   var->bound = bound;
 298   var->concurrency_share = 1;
 299   var->value = 0.0;
 300   var->visited = sys->visited_counter - 1;
 301   var->mu = 0.0;
 302   var->new_mu = 0.0;
 303   var->func_f = func_f_def;
 304   var->func_fp = func_fp_def;
 305   var->func_fpi = func_fpi_def;
 306
 307   var->variable_set_hookup.next = nullptr;
 308   var->variable_set_hookup.prev = nullptr;
 309   var->saturated_variable_set_hookup.next = nullptr;
 310   var->saturated_variable_set_hookup.prev = nullptr;
 311
 312   if (weight)
 313     xbt_swag_insert_at_head(var, &(sys->variable_set));
 314   else
 315     xbt_swag_insert_at_tail(var, &(sys->variable_set));
 316
 317   XBT_OUT(" returns %p", var);
 318   return var;
 319 }
 320
 321 void lmm_variable_free(lmm_system_t sys, lmm_variable_t var)
 322 {
 323   remove_variable(sys, var);
 324   lmm_var_free(sys, var);
 325 }
 326
 327 double lmm_variable_getvalue(lmm_variable_t var)
 328 {
 329   return (var->value);
 330 }
 331
 332 void lmm_variable_concurrency_share_set(lmm_variable_t var, short int concurrency_share)
 333 {
 334   var->concurrency_share=concurrency_share;
 335 }
 336
 337 double lmm_variable_getbound(lmm_variable_t var)
 338 {
 339   return (var->bound);
 340 }
 341
 342 void lmm_shrink(lmm_system_t sys, lmm_constraint_t cnst, lmm_variable_t var)
 343 {
 344   lmm_element_t elem = nullptr;
 345   int found = 0;
 346
 347   int i;
 348   for (i = 0; i < var->cnsts_number; i++) {
 349     elem = &(var->cnsts[i]);
 350     if (elem->constraint == cnst) {
 351       found = 1;
 352       break;
 353     }
 354   }
 355
 356   if (!found) {
 357     XBT_DEBUG("cnst %p is not found in var %p", cnst, var);
 358     return;
 359   }
 360
 361   sys->modified = 1;
 362
 363   XBT_DEBUG("remove elem(value %f, cnst %p, var %p) in var %p", elem->value, elem->constraint, elem->variable, var);
 364
 365   /* We are going to change the constraint object and the variable object.
 366    * Propagate this change to other objects. Calling here before removing variable from not active elements
 367    * (inactive elements are not visited)
 368    */
 369   lmm_update_modified_set(sys, cnst);
 370   //Useful in case var was already removed from the constraint
 371   lmm_update_modified_set(sys, var->cnsts[0].constraint); // will look up enabled_element_set of this constraint, and
 372                                                      //then each var in the enabled_element_set, and each var->cnsts[i].
 373
 374   if(xbt_swag_remove(elem, &(elem->constraint->enabled_element_set)))
 375     lmm_decrease_concurrency(elem);
 376
 377   xbt_swag_remove(elem, &(elem->constraint->active_element_set));
 378   elem->constraint = nullptr;
 379   elem->variable = nullptr;
 380   elem->value = 0;
 381
 382   var->cnsts_number -= 1;
 383
 384   //No variable in this constraint -> make it inactive
 385   if (xbt_swag_size(&(cnst->enabled_element_set))+xbt_swag_size(&(cnst->disabled_element_set)) == 0)
 386     make_constraint_inactive(sys, cnst);
 387   else {
 388     //Check maxconcurrency to see if we can enable new variables
 389     lmm_on_disabled_var(sys,elem->constraint);
 390   }
 391
 392   lmm_check_concurrency(sys);
 393 }
 394
 395 void lmm_expand(lmm_system_t sys, lmm_constraint_t cnst, lmm_variable_t var, double value)
 396 {
 397   lmm_element_t elem = nullptr;
 398   double weight;
 399   int i,current_share;
 400
 401   sys->modified = 1;
 402
 403   //Check if this variable already has an active element in this constraint
 404   //If it does, substract it from the required slack
 405   current_share=0;
 406   if(var->concurrency_share>1){
 407     for( i=0; i<var->cnsts_number;i++){
 408       if(var->cnsts[i].constraint==cnst &&
 409          xbt_swag_belongs(&var->cnsts[i],&(var->cnsts[i].constraint->enabled_element_set)))
 410          current_share+=lmm_element_concurrency(&(var->cnsts[i]));
 411     }
 412   }
 413
 414   //Check if we need to disable the variable
 415   if(var->weight>0 && var->concurrency_share-current_share>lmm_concurrency_slack(cnst)) {
 416     weight=var->weight;
 417     lmm_disable_var(sys,var);
 418     for (i = 0; i < var->cnsts_number; i++)
 419       lmm_on_disabled_var(sys,var->cnsts[i].constraint);
 420     value=0;
 421     var->staged_weight=weight;
 422     xbt_assert(!var->weight);
 423   }
 424
 425   xbt_assert(var->cnsts_number < var->cnsts_size, "Too much constraints");
 426
 427   elem = &(var->cnsts[var->cnsts_number++]);
 428
 429   elem->value = value;
 430   elem->constraint = cnst;
 431   elem->variable = var;
 432
 433   if (var->weight){
 434     xbt_swag_insert_at_head(elem, &(elem->constraint->enabled_element_set));
 435     lmm_increase_concurrency(elem);
 436   } else
 437     xbt_swag_insert_at_tail(elem, &(elem->constraint->disabled_element_set));
 438
 439   if(!sys->selective_update_active) {
 440     make_constraint_active(sys, cnst);
 441   } else if(elem->value>0 || var->weight >0) {
 442     make_constraint_active(sys, cnst);
 443     lmm_update_modified_set(sys, cnst);
 444     //TODOLATER: Why do we need this second call?
 445     if (var->cnsts_number > 1)
 446       lmm_update_modified_set(sys, var->cnsts[0].constraint);
 447   }
 448
 449   lmm_check_concurrency(sys);
 450 }
 451
 452 void lmm_expand_add(lmm_system_t sys, lmm_constraint_t cnst, lmm_variable_t var, double value)
 453 {
 454   int i,j;
 455   double weight;
 456   sys->modified = 1;
 457
 458   lmm_check_concurrency(sys);
 459
 460   //BEWARE: In case you have multiple elements in one constraint, this will always add value to the first element.
 461   for (i = 0; i < var->cnsts_number; i++)
 462     if (var->cnsts[i].constraint == cnst)
 463       break;
 464
 465   if (i < var->cnsts_number) {
 466     if (var->weight)
 467       lmm_decrease_concurrency(&var->cnsts[i]);
 468
 469     if (cnst->sharing_policy)
 470       var->cnsts[i].value += value;
 471     else
 472       var->cnsts[i].value = MAX(var->cnsts[i].value, value);
 473
 474     //We need to check that increasing value of the element does not cross the concurrency limit
 475     if (var->weight){
 476       if(lmm_concurrency_slack(cnst)<lmm_element_concurrency(&var->cnsts[i])){
 477         weight=var->weight;
 478         lmm_disable_var(sys,var);
 479         for (j = 0; j < var->cnsts_number; j++)
 480           lmm_on_disabled_var(sys,var->cnsts[j].constraint);
 481         var->staged_weight=weight;
 482         xbt_assert(!var->weight);
 483       }
 484       lmm_increase_concurrency(&var->cnsts[i]);
 485     }
 486     lmm_update_modified_set(sys, cnst);
 487   } else
 488     lmm_expand(sys, cnst, var, value);
 489
 490   lmm_check_concurrency(sys);
 491 }
 492
 493 lmm_constraint_t lmm_get_cnst_from_var(lmm_system_t /*sys*/, lmm_variable_t var, int num)
 494 {
 495   if (num < var->cnsts_number)
 496     return (var->cnsts[num].constraint);
 497   else
 498     return nullptr;
 499 }
 500
 501 double lmm_get_cnst_weight_from_var(lmm_system_t /*sys*/, lmm_variable_t var, int num)
 502 {
 503   if (num < var->cnsts_number)
 504     return (var->cnsts[num].value);
 505   else
 506     return 0.0;
 507 }
 508
 509 int lmm_get_number_of_cnst_from_var(lmm_system_t /*sys*/, lmm_variable_t var)
 510 {
 511   return (var->cnsts_number);
 512 }
 513
 514 lmm_variable_t lmm_get_var_from_cnst(lmm_system_t /*sys*/, lmm_constraint_t cnst, lmm_element_t * elem)
 515 {
 516   if (!(*elem)) {
 517     // That is the first call, pick the first element among enabled_element_set (or disabled_element_set if
 518     // enabled_element_set is empty)
 519     *elem = (lmm_element_t) xbt_swag_getFirst(&(cnst->enabled_element_set));
 520     if (!(*elem))
 521       *elem = (lmm_element_t) xbt_swag_getFirst(&(cnst->disabled_element_set));
 522   } else {
 523     //elem is not null, so we carry on
 524     if(xbt_swag_belongs(*elem,&(cnst->enabled_element_set))){
 525       //Look at enabled_element_set, and jump to disabled_element_set when finished
 526       *elem = (lmm_element_t) xbt_swag_getNext(*elem, cnst->enabled_element_set.offset);
 527       if (!(*elem))
 528         *elem = (lmm_element_t) xbt_swag_getFirst(&(cnst->disabled_element_set));
 529     } else {
 530       *elem = (lmm_element_t) xbt_swag_getNext(*elem, cnst->disabled_element_set.offset);
 531     }
 532   }
 533   if (*elem)
 534     return (*elem)->variable;
 535   else
 536     return nullptr;
 537 }
 538
 539 //if we modify the swag between calls, normal version may loop forever
 540 //this safe version ensures that we browse the swag elements only once
 541 lmm_variable_t lmm_get_var_from_cnst_safe(lmm_system_t /*sys*/, lmm_constraint_t cnst, lmm_element_t * elem,
 542                                           lmm_element_t * nextelem, int * numelem)
 543 {
 544   if (!(*elem)){
 545     *elem = (lmm_element_t) xbt_swag_getFirst(&(cnst->enabled_element_set));
 546     *numelem = xbt_swag_size(&(cnst->enabled_element_set))+xbt_swag_size(&(cnst->disabled_element_set))-1;
 547     if (!(*elem))
 548       *elem = (lmm_element_t) xbt_swag_getFirst(&(cnst->disabled_element_set));
 549   }else{
 550     *elem = *nextelem;
 551     if(*numelem>0){
 552      (*numelem) --;
 553     }else
 554       return nullptr;
 555   }
 556   if (*elem){
 557     //elem is not null, so we carry on
 558     if(xbt_swag_belongs(*elem,&(cnst->enabled_element_set))){
 559       //Look at enabled_element_set, and jump to disabled_element_set when finished
 560       *nextelem = (lmm_element_t) xbt_swag_getNext(*elem, cnst->enabled_element_set.offset);
 561       if (!(*nextelem))
 562         *nextelem = (lmm_element_t) xbt_swag_getFirst(&(cnst->disabled_element_set));
 563     } else {
 564       *nextelem = (lmm_element_t) xbt_swag_getNext(*elem, cnst->disabled_element_set.offset);
 565     }
 566     return (*elem)->variable;
 567   }else
 568     return nullptr;
 569 }
 570
 571 void *lmm_constraint_id(lmm_constraint_t cnst)
 572 {
 573   return cnst->id;
 574 }
 575
 576 void *lmm_variable_id(lmm_variable_t var)
 577 {
 578   return var->id;
 579 }
 580
 581 static inline void saturated_constraint_set_update(double usage, int cnst_light_num,
 582                                                    dyn_light_t saturated_constraint_set, double *min_usage)
 583 {
 584   xbt_assert(usage > 0,"Impossible");
 585
 586   if (*min_usage < 0 || *min_usage > usage) {
 587     *min_usage = usage;
 588     XBT_HERE(" min_usage=%f (cnst->remaining / cnst->usage =%f)", *min_usage, usage);
 589     saturated_constraint_set->data[0] = cnst_light_num;
 590     saturated_constraint_set->pos = 1;
 591   } else if (*min_usage == usage) {
 592     if(saturated_constraint_set->pos == saturated_constraint_set->size) { // realloc the size
 593       saturated_constraint_set->size *= 2;
 594       saturated_constraint_set->data =
 595         (int*) xbt_realloc(saturated_constraint_set->data, (saturated_constraint_set->size) * sizeof(int));
 596     }
 597     saturated_constraint_set->data[saturated_constraint_set->pos] = cnst_light_num;
 598     saturated_constraint_set->pos++;
 599   }
 600 }
 601
 602 static inline void saturated_variable_set_update(s_lmm_constraint_light_t *cnst_light_tab,
 603                                                  dyn_light_t saturated_constraint_set, lmm_system_t sys)
 604 {
 605   /* Add active variables (i.e. variables that need to be set) from the set of constraints to saturate (cnst_light_tab)*/
 606   lmm_constraint_light_t cnst = nullptr;
 607   void *_elem;
 608   lmm_element_t elem = nullptr;
 609   xbt_swag_t elem_list = nullptr;
 610   int i;
 611   for(i = 0; i< saturated_constraint_set->pos; i++){
 612     cnst = &cnst_light_tab[saturated_constraint_set->data[i]];
 613     elem_list = &(cnst->cnst->active_element_set);
 614     xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
 615       elem = (lmm_element_t)_elem;
 616       //Visiting active_element_set, so, by construction, should never get a zero weight, correct?
 617       xbt_assert(elem->variable->weight > 0);
 618       if ((elem->value > 0))
 619         xbt_swag_insert(elem->variable, &(sys->saturated_variable_set));
 620     }
 621   }
 622 }
 623
 624 void lmm_print(lmm_system_t sys)
 625 {
 626   void* _cnst;
 627   void* _elem;
 628   void* _var;
 629   lmm_constraint_t cnst = nullptr;
 630   lmm_element_t elem    = nullptr;
 631   lmm_variable_t var    = nullptr;
 632   xbt_swag_t cnst_list  = nullptr;
 633   xbt_swag_t var_list   = nullptr;
 634   xbt_swag_t elem_list  = nullptr;
 635   std::string buf       = std::string("MAX-MIN ( ");
 636   double sum = 0.0;
 637
 638   /* Printing Objective */
 639   var_list = &(sys->variable_set);
 640   xbt_swag_foreach(_var, var_list) {
 641     var = (lmm_variable_t)_var;
 642     buf = buf + "'" + std::to_string(var->id_int) + "'(" + std::to_string(var->weight) + ") ";
 643   }
 644   buf += ")";
 645   XBT_DEBUG("%20s", buf.c_str());
 646   buf.clear();
 647
 648   XBT_DEBUG("Constraints");
 649   /* Printing Constraints */
 650   cnst_list = &(sys->active_constraint_set);
 651   xbt_swag_foreach(_cnst, cnst_list) {
 652   cnst = (lmm_constraint_t)_cnst;
 653     sum = 0.0;
 654     //Show  the enabled variables
 655     elem_list = &(cnst->enabled_element_set);
 656     buf += "\t";
 657     buf += ((cnst->sharing_policy) ? "(" : "max(");
 658     xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
 659       elem = (lmm_element_t)_elem;
 660       buf  = buf + std::to_string(elem->value) + ".'" + std::to_string(elem->variable->id_int) + "'(" +
 661             std::to_string(elem->variable->value) + ")" + ((cnst->sharing_policy) ? " + " : " , ");
 662       if(cnst->sharing_policy)
 663         sum += elem->value * elem->variable->value;
 664       else
 665         sum = MAX(sum,elem->value * elem->variable->value);
 666     }
 667     //TODO: Adding disabled elements only for test compatibility, but do we really want them to be printed?
 668     elem_list = &(cnst->disabled_element_set);
 669     xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
 670       elem = (lmm_element_t)_elem;
 671       buf  = buf + std::to_string(elem->value) + ".'" + std::to_string(elem->variable->id_int) + "'(" +
 672             std::to_string(elem->variable->value) + ")" + ((cnst->sharing_policy) ? " + " : " , ");
 673       if(cnst->sharing_policy)
 674         sum += elem->value * elem->variable->value;
 675       else
 676         sum = MAX(sum,elem->value * elem->variable->value);
 677     }
 678
 679     buf = buf + "0) <= " + std::to_string(cnst->bound) + " ('" + std::to_string(cnst->id_int) + "')";
 680
 681     if (!cnst->sharing_policy) {
 682       buf += " [MAX-Constraint]";
 683     }
 684     XBT_DEBUG("%s", buf.c_str());
 685     buf.clear();
 686     xbt_assert(!double_positive(sum - cnst->bound, cnst->bound*sg_maxmin_precision),
 687         "Incorrect value (%f is not smaller than %f): %g", sum, cnst->bound, sum - cnst->bound);
 688        //if(double_positive(sum - cnst->bound, cnst->bound*sg_maxmin_precision))
 689        //XBT_ERROR("Incorrect value (%f is not smaller than %f): %g",sum, cnst->bound, sum - cnst->bound);
 690   }
 691
 692   XBT_DEBUG("Variables");
 693   /* Printing Result */
 694   xbt_swag_foreach(_var, var_list) {
 695   var = (lmm_variable_t)_var;
 696     if (var->bound > 0) {
 697       XBT_DEBUG("'%d'(%f) : %f (<=%f)", var->id_int, var->weight, var->value, var->bound);
 698       xbt_assert(!double_positive(var->value - var->bound, var->bound*sg_maxmin_precision),
 699                   "Incorrect value (%f is not smaller than %f", var->value, var->bound);
 700     } else {
 701       XBT_DEBUG("'%d'(%f) : %f", var->id_int, var->weight, var->value);
 702     }
 703   }
 704 }
 705
 706 void lmm_solve(lmm_system_t sys)
 707 {
 708   void *_var, *_cnst, *_cnst_next, *_elem;
 709   lmm_variable_t var = nullptr;
 710   lmm_constraint_t cnst = nullptr;
 711   lmm_element_t elem = nullptr;
 712   xbt_swag_t cnst_list = nullptr;
 713   xbt_swag_t var_list = nullptr;
 714   xbt_swag_t elem_list = nullptr;
 715   double min_usage = -1;
 716   double min_bound = -1;
 717
 718   if (!(sys->modified))
 719     return;
 720
 721   XBT_IN("(sys=%p)", sys);
 722
 723   /* Compute Usage and store the variables that reach the maximum. If selective_update_active is true, only constraints
 724    * that changed are considered. Otherwise all constraints with active actions are considered.
 725    */
 726   cnst_list = sys->selective_update_active ? &(sys->modified_constraint_set) : &(sys->active_constraint_set);
 727
 728   XBT_DEBUG("Active constraints : %d", xbt_swag_size(cnst_list));
 729   /* Init: Only modified code portions: reset the value of active variables */
 730   xbt_swag_foreach(_cnst, cnst_list) {
 731   cnst = (lmm_constraint_t)_cnst;
 732     elem_list = &(cnst->enabled_element_set);
 733     //XBT_DEBUG("Variable set : %d", xbt_swag_size(elem_list));
 734     xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
 735       var = ((lmm_element_t)_elem)->variable;
 736       xbt_assert(var->weight > 0.0);
 737       var->value = 0.0;
 738     }
 739   }
 740
 741   s_lmm_constraint_light_t *cnst_light_tab =
 742      (s_lmm_constraint_light_t *)xbt_malloc0(xbt_swag_size(cnst_list)*sizeof(s_lmm_constraint_light_t));
 743   int cnst_light_num = 0;
 744   dyn_light_t saturated_constraint_set = xbt_new0(s_dyn_light_t,1);
 745   saturated_constraint_set->size = 5;
 746   saturated_constraint_set->data = xbt_new0(int, saturated_constraint_set->size);
 747
 748   xbt_swag_foreach_safe(_cnst, _cnst_next, cnst_list) {
 749   cnst = (lmm_constraint_t)_cnst;
 750     /* INIT: Collect constraints that actually need to be saturated (i.e remaining  and usage are strictly positive)
 751      * into cnst_light_tab. */
 752     cnst->remaining = cnst->bound;
 753     if (!double_positive(cnst->remaining, cnst->bound*sg_maxmin_precision))
 754       continue;
 755     cnst->usage = 0;
 756     elem_list = &(cnst->enabled_element_set);
 757     xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
 758       elem = (lmm_element_t)_elem;
 759       xbt_assert(elem->variable->weight > 0);
 760       if ((elem->value > 0)) {
 761         if (cnst->sharing_policy)
 762           cnst->usage += elem->value / elem->variable->weight;
 763         else if (cnst->usage < elem->value / elem->variable->weight)
 764           cnst->usage = elem->value / elem->variable->weight;
 765
 766         make_elem_active(elem);
 767         simgrid::surf::Action *action = static_cast<simgrid::surf::Action*>(elem->variable->id);
 768         if (sys->keep_track && !action->is_linked())
 769           sys->keep_track->push_back(*action);
 770       }
 771     }
 772     XBT_DEBUG("Constraint '%d' usage: %f remaining: %f concurrency: %i<=%i<=%i", cnst->id_int, cnst->usage,
 773               cnst->remaining,cnst->concurrency_current,cnst->concurrency_maximum,cnst->concurrency_limit);
 774     /* Saturated constraints update */
 775
 776     if(cnst->usage > 0) {
 777       cnst_light_tab[cnst_light_num].cnst = cnst;
 778       cnst->cnst_light = &(cnst_light_tab[cnst_light_num]);
 779       cnst_light_tab[cnst_light_num].remaining_over_usage = cnst->remaining / cnst->usage;
 780       saturated_constraint_set_update(cnst_light_tab[cnst_light_num].remaining_over_usage,
 781         cnst_light_num, saturated_constraint_set, &min_usage);
 782       xbt_assert(cnst->active_element_set.count>0, "There is no sense adding a constraint that has no active element!");
 783       cnst_light_num++;
 784     }
 785   }
 786
 787   saturated_variable_set_update(  cnst_light_tab, saturated_constraint_set, sys);
 788
 789   /* Saturated variables update */
 790   do {
 791     /* Fix the variables that have to be */
 792     var_list = &(sys->saturated_variable_set);
 793
 794     xbt_swag_foreach(_var, var_list) {
 795       var = (lmm_variable_t)_var;
 796       if (var->weight <= 0.0)
 797         DIE_IMPOSSIBLE;
 798       /* First check if some of these variables could reach their upper bound and update min_bound accordingly. */
 799       XBT_DEBUG
 800           ("var=%d, var->bound=%f, var->weight=%f, min_usage=%f, var->bound*var->weight=%f",
 801            var->id_int, var->bound, var->weight, min_usage, var->bound * var->weight);
 802       if ((var->bound > 0) && (var->bound * var->weight < min_usage)) {
 803         if (min_bound < 0)
 804           min_bound = var->bound*var->weight;
 805         else
 806           min_bound = MIN(min_bound, (var->bound*var->weight));
 807         XBT_DEBUG("Updated min_bound=%f", min_bound);
 808       }
 809     }
 810
 811     while ((var = (lmm_variable_t)xbt_swag_getFirst(var_list))) {
 812       int i;
 813
 814       if (min_bound < 0) {
 815         //If no variable could reach its bound, deal iteratively the constraints usage ( at worst one constraint is
 816         // saturated at each cycle)
 817         var->value = min_usage / var->weight;
 818         // XBT_DEBUG("Setting %p (%d) value to %f\n", var, var->id_int, var->value);
 819         XBT_DEBUG("Setting var (%d) value to %f\n", var->id_int, var->value);
 820       } else {
 821          //If there exist a variable that can reach its bound, only update it (and other with the same bound) for now.
 822          if (double_equals(min_bound, var->bound*var->weight, sg_maxmin_precision)){
 823             var->value = var->bound;
 824             XBT_DEBUG("Setting %p (%d) value to %f\n", var, var->id_int, var->value);
 825          } else {
 826            // Variables which bound is different are not considered for this cycle, but they will be afterwards.
 827            XBT_DEBUG("Do not consider %p (%d) \n", var, var->id_int);
 828            xbt_swag_remove(var, var_list);
 829            continue;
 830          }
 831       }
 832       XBT_DEBUG("Min usage: %f, Var(%d)->weight: %f, Var(%d)->value: %f ",
 833                 min_usage, var->id_int, var->weight, var->id_int, var->value);
 834
 835       /* Update the usage of contraints where this variable is involved */
 836       for (i = 0; i < var->cnsts_number; i++) {
 837         elem = &var->cnsts[i];
 838         cnst = elem->constraint;
 839         if (cnst->sharing_policy) {
 840           //Remember: shared constraints require that sum(elem->value * var->value) < cnst->bound
 841           double_update(&(cnst->remaining),  elem->value * var->value, cnst->bound*sg_maxmin_precision);
 842           double_update(&(cnst->usage), elem->value / var->weight, sg_maxmin_precision);
 843           //If the constraint is saturated, remove it from the set of active constraints (light_tab)
 844           if(!double_positive(cnst->usage,sg_maxmin_precision) ||
 845              !double_positive(cnst->remaining,cnst->bound*sg_maxmin_precision)) {
 846             if (cnst->cnst_light) {
 847               int index = (cnst->cnst_light-cnst_light_tab);
 848               XBT_DEBUG("index: %d \t cnst_light_num: %d \t || usage: %f remaining: %f bound: %f  ",
 849                          index,cnst_light_num, cnst->usage, cnst->remaining, cnst->bound);
 850               //XBT_DEBUG("index: %d \t cnst_light_num: %d \t || \t cnst: %p \t cnst->cnst_light: %p "
 851               //          "\t cnst_light_tab: %p usage: %f remaining: %f bound: %f  ", index,cnst_light_num,
 852               //          cnst, cnst->cnst_light, cnst_light_tab, cnst->usage, cnst->remaining, cnst->bound);
 853               cnst_light_tab[index]=cnst_light_tab[cnst_light_num-1];
 854               cnst_light_tab[index].cnst->cnst_light = &cnst_light_tab[index];
 855               cnst_light_num--;
 856               cnst->cnst_light = nullptr;
 857             }
 858           } else {
 859             cnst->cnst_light->remaining_over_usage = cnst->remaining / cnst->usage;
 860           }
 861           make_elem_inactive(elem);
 862         } else {
 863           //Remember: non-shared constraints only require that max(elem->value * var->value) < cnst->bound
 864           cnst->usage = 0.0;
 865           make_elem_inactive(elem);
 866           elem_list = &(cnst->enabled_element_set);
 867           xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
 868             elem = (lmm_element_t)_elem;
 869             xbt_assert(elem->variable->weight > 0);
 870             if (elem->variable->value > 0) continue;
 871             if (elem->value > 0)
 872               cnst->usage = MAX(cnst->usage, elem->value / elem->variable->weight);
 873           }
 874           //If the constraint is saturated, remove it from the set of active constraints (light_tab)
 875           if(!double_positive(cnst->usage,sg_maxmin_precision) ||
 876              !double_positive(cnst->remaining,cnst->bound*sg_maxmin_precision)) {
 877             if(cnst->cnst_light) {
 878               int index = (cnst->cnst_light-cnst_light_tab);
 879               XBT_DEBUG("index: %d \t cnst_light_num: %d \t || \t cnst: %p \t cnst->cnst_light: %p "
 880                         "\t cnst_light_tab: %p usage: %f remaining: %f bound: %f  ", index,cnst_light_num, cnst,
 881                         cnst->cnst_light, cnst_light_tab, cnst->usage, cnst->remaining, cnst->bound);
 882               cnst_light_tab[index]=cnst_light_tab[cnst_light_num-1];
 883               cnst_light_tab[index].cnst->cnst_light = &cnst_light_tab[index];
 884               cnst_light_num--;
 885               cnst->cnst_light = nullptr;
 886             }
 887           } else {
 888             cnst->cnst_light->remaining_over_usage = cnst->remaining / cnst->usage;
 889             xbt_assert(cnst->active_element_set.count>0, "Should not keep a maximum constraint that has no active"
 890                        " element! You want to check the maxmin precision and possible rounding effects." );
 891           }
 892         }
 893       }
 894       xbt_swag_remove(var, var_list);
 895     }
 896
 897     /* Find out which variables reach the maximum */
 898     min_usage = -1;
 899     min_bound = -1;
 900     saturated_constraint_set->pos = 0;
 901     int pos;
 902     for(pos=0; pos<cnst_light_num; pos++){
 903       xbt_assert(cnst_light_tab[pos].cnst->active_element_set.count>0, "Cannot saturate more a constraint that has"
 904                  " no active element! You may want to change the maxmin precision (--cfg=maxmin/precision:<new_value>)"
 905                  " because of possible rounding effects.\n\tFor the record, the usage of this constraint is %g while "
 906                  "the maxmin precision to which it is compared is %g.\n\tThe usage of the previous constraint is %g.",
 907                  cnst_light_tab[pos].cnst->usage, sg_maxmin_precision, cnst_light_tab[pos-1].cnst->usage);
 908       saturated_constraint_set_update(cnst_light_tab[pos].remaining_over_usage, pos, saturated_constraint_set,
 909                                       &min_usage);
 910     }
 911
 912     saturated_variable_set_update(cnst_light_tab, saturated_constraint_set, sys);
 913
 914   } while (cnst_light_num > 0);
 915
 916   sys->modified = 0;
 917   if (sys->selective_update_active)
 918     lmm_remove_all_modified_set(sys);
 919
 920   if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
 921     lmm_print(sys);
 922   }
 923
 924   lmm_check_concurrency(sys);
 925
 926   xbt_free(saturated_constraint_set->data);
 927   xbt_free(saturated_constraint_set);
 928   xbt_free(cnst_light_tab);
 929   XBT_OUT();
 930 }
 931
 932 /** \brief Attribute the value bound to var->bound.
 933  *
 934  *  \param sys the lmm_system_t
 935  *  \param var the lmm_variable_t
 936  *  \param bound the new bound to associate with var
 937  *
 938  *  Makes var->bound equal to bound. Whenever this function is called a change is  signed in the system. To
 939  *  avoid false system changing detection it is a good idea to test (bound != 0) before calling it.
 940  */
 941 void lmm_update_variable_bound(lmm_system_t sys, lmm_variable_t var, double bound)
 942 {
 943   sys->modified = 1;
 944   var->bound = bound;
 945
 946   if (var->cnsts_number)
 947     lmm_update_modified_set(sys, var->cnsts[0].constraint);
 948 }
 949
 950 int lmm_concurrency_slack(lmm_constraint_t cnstr){
 951   //FIXME MARTIN: Replace by infinite value std::numeric_limits<int>::(max)(), or something better within Simgrid?
 952   if(cnstr->concurrency_limit<0)
 953     return 666;
 954
 955   return  cnstr->concurrency_limit - cnstr->concurrency_current;
 956 }
 957
 958 /** \brief Measure the minimum concurrency slack across all constraints where the given var is involved */
 959 int lmm_cnstrs_min_concurrency_slack(lmm_variable_t var){
 960   int i;
 961   //FIXME MARTIN: Replace by infinite value std::numeric_limits<int>::(max)(), or something better within Simgrid?
 962   int slack,minslack=666;
 963   for (i = 0; i < var->cnsts_number; i++) {
 964     slack=lmm_concurrency_slack(var->cnsts[i].constraint);
 965
 966     //This is only an optimization, to avoid looking at more constraints when slack is already zero
 967     //Disable it when debugging to let lmm_concurrency_slack catch nasty things
 968     if(!slack   && !XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug))
 969       return 0;
 970
 971     if(minslack>slack)
 972       minslack=slack;
 973   }
 974
 975   return minslack;
 976 }
 977
 978 /* /Check if a variable can be enabled
 979  *
 980  * Make sure to set staged_weight before, if your intent is only to check concurrency
 981  */
 982 int lmm_can_enable_var(lmm_variable_t var){
 983   return var->staged_weight>0 && lmm_cnstrs_min_concurrency_slack(var)>=var->concurrency_share;
 984 }
 985
 986 //Small remark: In this implementation of lmm_enable_var and lmm_disable_var, we will meet multiple times with var when
 987 // running lmm_update_modified_set.
 988 //A priori not a big performance issue, but we might do better by calling lmm_update_modified_set within the for loops
 989 // (after doing the first for enabling==1, and before doing the last for disabling==1)
 990 void lmm_enable_var(lmm_system_t sys, lmm_variable_t var){
 991   int i;
 992   lmm_element_t elem;
 993
 994   xbt_assert(lmm_can_enable_var(var));
 995
 996   var->weight = var->staged_weight;
 997   var->staged_weight = 0;
 998
 999   //Enabling the variable, move to var to list head. Subtility is: here, we need to call lmm_update_modified_set AFTER
1000   // moving at least one element of var.
1001
1002   xbt_swag_remove(var, &(sys->variable_set));
1003   xbt_swag_insert_at_head(var, &(sys->variable_set));
1004   for (i = 0; i < var->cnsts_number; i++) {
1005     elem = &var->cnsts[i];
1006     xbt_swag_remove(elem, &(elem->constraint->disabled_element_set));
1007     xbt_swag_insert_at_head(elem, &(elem->constraint->enabled_element_set));
1008     lmm_increase_concurrency(elem);
1009   }
1010   if (var->cnsts_number)
1011     lmm_update_modified_set(sys, var->cnsts[0].constraint);
1012
1013   //When used within lmm_on_disabled_var, we would get an assertion fail, because transiently there can be variables
1014   // that are staged and could be activated.
1015   //Anyway, caller functions all call lmm_check_concurrency() in the end.
1016   //  lmm_check_concurrency(sys);
1017 }
1018
1019 void lmm_disable_var(lmm_system_t sys, lmm_variable_t var){
1020   int i;
1021   lmm_element_t elem;
1022
1023   xbt_assert(!var->staged_weight,"Staged weight should have been cleared");
1024   //Disabling the variable, move to var to list tail. Subtility is: here, we need to call lmm_update_modified_set BEFORE
1025   //moving the last element of var.
1026   xbt_swag_remove(var, &(sys->variable_set));
1027   xbt_swag_insert_at_tail(var, &(sys->variable_set));
1028   if (var->cnsts_number)
1029     lmm_update_modified_set(sys, var->cnsts[0].constraint);
1030   for (i = 0; i < var->cnsts_number; i++) {
1031     elem = &var->cnsts[i];
1032     xbt_swag_remove(elem, &(elem->constraint->enabled_element_set));
1033     xbt_swag_insert_at_tail(elem, &(elem->constraint->disabled_element_set));
1034
1035     xbt_swag_remove(elem, &(elem->constraint->active_element_set));
1036
1037     lmm_decrease_concurrency(elem);
1038   }
1039
1040   var->weight=0.0;
1041   var->staged_weight=0.0;
1042   var->value = 0.0;
1043   lmm_check_concurrency(sys);
1044 }
1045
1046 /* /brief Find variables that can be enabled and enable them.
1047  *
1048  * Assuming that the variable has already been removed from non-zero weights
1049  * Can we find a staged variable to add?
1050  * If yes, check that none of the constraints that this variable is involved in is at the limit of its concurrency
1051  * And then add it to enabled variables
1052  */
1053 void lmm_on_disabled_var(lmm_system_t sys, lmm_constraint_t cnstr){
1054
1055   if(cnstr->concurrency_limit<0)
1056     return;
1057
1058   int numelem = xbt_swag_size(&(cnstr->disabled_element_set));
1059   if(!numelem)
1060     return;
1061
1062   lmm_element_t elem = (lmm_element_t)xbt_swag_getFirst(&(cnstr->disabled_element_set));
1063
1064   //Cannot use xbt_swag_foreach, because lmm_enable_var will modify disabled_element_set.. within the loop
1065   while (numelem-- && elem) {
1066
1067     lmm_element_t nextelem = (lmm_element_t)xbt_swag_getNext(elem, cnstr->disabled_element_set.offset);
1068
1069     if (elem->variable->staged_weight>0 ){
1070       //Found a staged variable
1071       //TODOLATER: Add random timing function to model reservation protocol fuzziness? Then how to make sure that
1072       //staged variables will eventually be called?
1073       if(lmm_can_enable_var(elem->variable)){
1074         lmm_enable_var(sys,elem->variable);
1075       }
1076     }
1077
1078     xbt_assert(cnstr->concurrency_current<=cnstr->concurrency_limit,"Concurrency overflow!");
1079     if(cnstr->concurrency_current==cnstr->concurrency_limit)
1080       break;
1081
1082     elem = nextelem;
1083   }
1084
1085   //We could get an assertion fail, because transiently there can be variables that are staged and could be activated.
1086   //And we need to go through all constraints of the disabled var before getting back a coherent state.
1087   //Anyway, caller functions all call lmm_check_concurrency() in the end.
1088   //  lmm_check_concurrency(sys);
1089 }
1090
1091 /* \brief update the weight of a variable, and enable/disable it.
1092  * @return Returns whether a change was made
1093  */
1094 void lmm_update_variable_weight(lmm_system_t sys, lmm_variable_t var, double weight)
1095 {
1096
1097   xbt_assert(weight>=0,"Variable weight should not be negative!");
1098
1099   if (weight == var->weight)
1100     return;
1101
1102   int enabling_var=  (weight>0 && var->weight<=0);
1103   int disabling_var= (weight<=0 && var->weight>0);
1104
1105   XBT_IN("(sys=%p, var=%p, weight=%f)", sys, var, weight);
1106
1107   sys->modified = 1;
1108
1109   //Are we enabling this variable?
1110   if (enabling_var){
1111     var->staged_weight = weight;
1112     int minslack       = lmm_cnstrs_min_concurrency_slack(var);
1113     if (minslack < var->concurrency_share) {
1114       XBT_DEBUG("Staging var (instead of enabling) because min concurrency slack %i, with weight %f and concurrency"
1115                 " share %i", minslack, weight, var->concurrency_share);
1116       return;
1117     }
1118     XBT_DEBUG("Enabling var with min concurrency slack %i", minslack);
1119     lmm_enable_var(sys,var);
1120   } else if (disabling_var){
1121     //Are we disabling this variable?
1122     lmm_disable_var(sys,var);
1123   } else {
1124     var->weight=weight;
1125   }
1126
1127   lmm_check_concurrency(sys);
1128
1129   XBT_OUT();
1130 }
1131
1132 double lmm_get_variable_weight(lmm_variable_t var)
1133 {
1134   return var->weight;
1135 }
1136
1137 void lmm_update_constraint_bound(lmm_system_t sys, lmm_constraint_t cnst, double bound)
1138 {
1139   sys->modified = 1;
1140   lmm_update_modified_set(sys, cnst);
1141   cnst->bound = bound;
1142 }
1143
1144 int lmm_constraint_used(lmm_system_t sys, lmm_constraint_t cnst)
1145 {
1146   return xbt_swag_belongs(cnst, &(sys->active_constraint_set));
1147 }
1148
1149 inline lmm_constraint_t lmm_get_first_active_constraint(lmm_system_t sys)
1150 {
1151   return (lmm_constraint_t)xbt_swag_getFirst(&(sys->active_constraint_set));
1152 }
1153
1154 inline lmm_constraint_t lmm_get_next_active_constraint(lmm_system_t sys, lmm_constraint_t cnst)
1155 {
1156   return (lmm_constraint_t)xbt_swag_getNext(cnst, (sys->active_constraint_set).offset);
1157 }
1158
1159 /** \brief Update the constraint set propagating recursively to
1160  *  other constraints so the system should not be entirely computed.
1161  *
1162  *  \param sys the lmm_system_t
1163  *  \param cnst the lmm_constraint_t affected by the change
1164  *
1165  *  A recursive algorithm to optimize the system recalculation selecting only constraints that have changed. Each
1166  *  constraint change is propagated to the list of constraints for each variable.
1167  */
1168 static void lmm_update_modified_set_rec(lmm_system_t sys, lmm_constraint_t cnst)
1169 {
1170   void* _elem;
1171
1172   //TODOLATER: Why lmm_modified_set has been changed in git version 2392B5157...? Looks equivalent logically and less obvious..
1173   xbt_swag_foreach(_elem, &cnst->enabled_element_set) {
1174     lmm_variable_t var = ((lmm_element_t)_elem)->variable;
1175     s_lmm_element_t *cnsts = var->cnsts;
1176     int i;
1177     for (i = 0; var->visited != sys->visited_counter && i < var->cnsts_number ; i++) {
1178       if (cnsts[i].constraint != cnst && !xbt_swag_belongs(cnsts[i].constraint, &sys->modified_constraint_set)) {
1179         xbt_swag_insert(cnsts[i].constraint, &sys->modified_constraint_set);
1180         lmm_update_modified_set_rec(sys, cnsts[i].constraint);
1181       }
1182     }
1183     //var will be ignored in later visits as long as sys->visited_counter does not move
1184     var->visited = sys->visited_counter;
1185   }
1186 }
1187
1188 static void lmm_update_modified_set(lmm_system_t sys, lmm_constraint_t cnst)
1189 {
1190   /* nothing to do if selective update isn't active */
1191   if (sys->selective_update_active && !xbt_swag_belongs(cnst, &sys->modified_constraint_set)) {
1192     xbt_swag_insert(cnst, &sys->modified_constraint_set);
1193     lmm_update_modified_set_rec(sys, cnst);
1194   }
1195 }
1196
1197 /** \brief Remove all constraints of the modified_constraint_set.
1198  *
1199  *  \param sys the lmm_system_t
1200  */
1201 static void lmm_remove_all_modified_set(lmm_system_t sys)
1202 {
1203   //We cleverly un-flag all variables just by incrementing sys->visited_counter
1204   //In effect, the var->visited value will no more be equal to sys->visited counter
1205   //To be clean, when visited counter has wrapped around, we force these var->visited values so that variables that
1206   //were in the modified a long (long long) time ago are not wrongly skipped here, which would lead to very nasty bugs
1207   //(i.e. not readibily reproducible, and requiring a lot of run time before happening).
1208   if (++sys->visited_counter == 1) {
1209     /* the counter wrapped around, reset each variable->visited */
1210   void *_var;
1211     xbt_swag_foreach(_var, &sys->variable_set)
1212       ((lmm_variable_t)_var)->visited = 0;
1213   }
1214   xbt_swag_reset(&sys->modified_constraint_set);
1215 }
1216
1217 /**
1218  *  Returns resource load (in flop per second, or byte per second, or similar)
1219  *
1220  *  If the resource is shared (the default case), the load is sum of
1221  *  resource usage made by every variables located on this resource.
1222  *
1223  * If the resource is not shared (ie in FATPIPE mode), then the the
1224  * load is the max (not the sum) of all resource usages located on this resource.
1225  * .
1226  * \param cnst the lmm_constraint_t associated to the resource
1227  */
1228 double lmm_constraint_get_usage(lmm_constraint_t cnst) {
1229    double usage = 0.0;
1230    xbt_swag_t elem_list = &(cnst->enabled_element_set);
1231    void *_elem;
1232
1233    xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
1234      lmm_element_t elem = (lmm_element_t)_elem;
1235      if (elem->value > 0) {
1236        if (cnst->sharing_policy)
1237          usage += elem->value * elem->variable->value;
1238        else if (usage < elem->value * elem->variable->value)
1239          usage = std::max(usage, elem->value * elem->variable->value);
1240      }
1241    }
1242   return usage;
1243 }
1244
1245 void lmm_check_concurrency(lmm_system_t sys){
1246   void* _cnst;
1247   void* _elem;
1248   void* _var;
1249   lmm_element_t elem;
1250   lmm_constraint_t cnst;
1251   lmm_variable_t var;
1252   int concurrency;
1253   int i,belong_to_enabled,belong_to_disabled,belong_to_active;
1254
1255   //These checks are very expensive, so do them only if we want to debug SURF LMM
1256   if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
1257     xbt_swag_foreach(_cnst, &(sys->constraint_set)) {
1258       cnst = (lmm_constraint_t) _cnst;
1259       concurrency=0;
1260       xbt_swag_foreach(_elem, &(cnst->enabled_element_set)) {
1261         elem = (lmm_element_t)_elem;
1262         xbt_assert(elem->variable->weight > 0);
1263         concurrency+=lmm_element_concurrency(elem);
1264       }
1265
1266       xbt_swag_foreach(_elem, &(cnst->disabled_element_set)) {
1267         elem = (lmm_element_t)_elem;
1268         //We should have staged variables only if concurrency is reached in some constraint
1269         xbt_assert(cnst->concurrency_limit<0 || elem->variable->staged_weight==0 ||
1270                    lmm_cnstrs_min_concurrency_slack(elem->variable) < elem->variable->concurrency_share,
1271                    "should not have staged variable!");
1272       }
1273
1274       xbt_assert(cnst->concurrency_limit<0 || cnst->concurrency_limit >= concurrency,"concurrency check failed!");
1275       xbt_assert(cnst->concurrency_current == concurrency, "concurrency_current is out-of-date!");
1276     }
1277
1278     //Check that for each variable, all corresponding elements are in the same state (i.e. same element sets)
1279     xbt_swag_foreach(_var, &(sys->variable_set)) {
1280       var= (lmm_variable_t) _var;
1281
1282       if(!var->cnsts_number)
1283         continue;
1284
1285       elem = &var->cnsts[0];
1286       belong_to_enabled=xbt_swag_belongs(elem,&(elem->constraint->enabled_element_set));
1287       belong_to_disabled=xbt_swag_belongs(elem,&(elem->constraint->disabled_element_set));
1288       belong_to_active=xbt_swag_belongs(elem,&(elem->constraint->active_element_set));
1289
1290       for (i = 1; i < var->cnsts_number; i++) {
1291         elem = &var->cnsts[i];
1292         xbt_assert(belong_to_enabled==xbt_swag_belongs(elem,&(elem->constraint->enabled_element_set)),
1293                    "Variable inconsistency (1): enabled_element_set");
1294         xbt_assert(belong_to_disabled==xbt_swag_belongs(elem,&(elem->constraint->disabled_element_set)),
1295                    "Variable inconsistency (2): disabled_element_set");
1296         xbt_assert(belong_to_active==xbt_swag_belongs(elem,&(elem->constraint->active_element_set)),
1297                    "Variable inconsistency (3): active_element_set");
1298       }
1299     }
1300   }
1301 }