src/surf/surf_routing_floyd.cpp

   1 /* Copyright (c) 2009-2013. 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_floyd.hpp"
   8 #include "network.hpp"
   9
  10 extern "C" {
  11 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(surf_route_floyd, surf, "Routing part of surf");
  12 }
  13
  14 #define TO_FLOYD_COST(i,j) (p_costTable)[(i)+(j)*table_size]
  15 #define TO_FLOYD_PRED(i,j) (p_predecessorTable)[(i)+(j)*table_size]
  16 #define TO_FLOYD_LINK(i,j) (p_linkTable)[(i)+(j)*table_size]
  17
  18 AS_t model_floyd_create(void)
  19 {
  20   return new AsFloyd();
  21 }
  22
  23 void model_floyd_end(AS_t current_routing)
  24 {
  25   static_cast<AsFloydPtr>(current_routing)->end();
  26 }
  27
  28 AsFloyd::AsFloyd(): AsGeneric() {
  29   p_predecessorTable = NULL;
  30   p_costTable = NULL;
  31   p_linkTable = NULL;
  32 }
  33
  34 AsFloyd::~AsFloyd(){
  35   int i, j;
  36   int table_size;
  37   table_size = (int)xbt_dynar_length(p_indexNetworkElm);
  38     /* Delete link_table */
  39     for (i = 0; i < table_size; i++)
  40       for (j = 0; j < table_size; j++)
  41         generic_free_route(TO_FLOYD_LINK(i, j));
  42     xbt_free(p_linkTable);
  43     /* Delete bypass dict */
  44     xbt_dict_free(&p_bypassRoutes);
  45     /* Delete predecessor and cost table */
  46     xbt_free(p_predecessorTable);
  47     xbt_free(p_costTable);
  48 }
  49
  50 /* Business methods */
  51 xbt_dynar_t AsFloyd::getOneLinkRoutes()
  52 {
  53   xbt_dynar_t ret = xbt_dynar_new(sizeof(OnelinkPtr), xbt_free);
  54   sg_platf_route_cbarg_t route =   xbt_new0(s_sg_platf_route_cbarg_t, 1);
  55   route->link_list = xbt_dynar_new(sizeof(sg_routing_link_t), NULL);
  56
  57   int src,dst;
  58   sg_routing_edge_t src_elm, dst_elm;
  59   int table_size = xbt_dynar_length(p_indexNetworkElm);
  60   for(src=0; src < table_size; src++) {
  61     for(dst=0; dst< table_size; dst++) {
  62       xbt_dynar_reset(route->link_list);
  63       src_elm = xbt_dynar_get_as(p_indexNetworkElm, src, RoutingEdgePtr);
  64       dst_elm = xbt_dynar_get_as(p_indexNetworkElm, dst, RoutingEdgePtr);
  65       this->getRouteAndLatency(src_elm, dst_elm, route, NULL);
  66
  67       if (xbt_dynar_length(route->link_list) == 1) {
  68         void *link = *(void **) xbt_dynar_get_ptr(route->link_list, 0);
  69         OnelinkPtr onelink;
  70         if (p_hierarchy == SURF_ROUTING_BASE)
  71           onelink = new Onelink(link, src_elm, dst_elm);
  72         else if (p_hierarchy == SURF_ROUTING_RECURSIVE)
  73           onelink = new Onelink(link, route->gw_src, route->gw_dst);
  74         else
  75           onelink = new Onelink(link, NULL, NULL);
  76         xbt_dynar_push(ret, &onelink);
  77       }
  78     }
  79   }
  80
  81   return ret;
  82 }
  83
  84 void AsFloyd::getRouteAndLatency(RoutingEdgePtr src, RoutingEdgePtr dst, sg_platf_route_cbarg_t res, double *lat)
  85 {
  86
  87   /* set utils vars */
  88   size_t table_size = xbt_dynar_length(p_indexNetworkElm);
  89
  90   this->srcDstCheck(src, dst);
  91
  92   /* create a result route */
  93   xbt_dynar_t route_stack = xbt_dynar_new(sizeof(sg_platf_route_cbarg_t), NULL);
  94   int pred;
  95   int cur = dst->m_id;
  96   do {
  97     pred = TO_FLOYD_PRED(src->m_id, cur);
  98     if (pred == -1)
  99       THROWF(arg_error, 0, "No route from '%s' to '%s'", src->p_name, dst->p_name);
 100     xbt_dynar_push_as(route_stack, sg_platf_route_cbarg_t, TO_FLOYD_LINK(pred, cur));
 101     cur = pred;
 102   } while (cur != src->m_id);
 103
 104   if (p_hierarchy == SURF_ROUTING_RECURSIVE) {
 105     res->gw_src = xbt_dynar_getlast_as(route_stack, sg_platf_route_cbarg_t)->gw_src;
 106     res->gw_dst = xbt_dynar_getfirst_as(route_stack, sg_platf_route_cbarg_t)->gw_dst;
 107   }
 108
 109   sg_routing_edge_t prev_dst_gw = NULL;
 110   while (!xbt_dynar_is_empty(route_stack)) {
 111     sg_platf_route_cbarg_t e_route = xbt_dynar_pop_as(route_stack, sg_platf_route_cbarg_t);
 112     xbt_dynar_t links;
 113     void *link;
 114     unsigned int cpt;
 115
 116     if (p_hierarchy == SURF_ROUTING_RECURSIVE && prev_dst_gw != NULL
 117         && strcmp(prev_dst_gw->p_name, e_route->gw_src->p_name)) {
 118       routing_get_route_and_latency(prev_dst_gw, e_route->gw_src,
 119                                     &res->link_list, lat);
 120     }
 121
 122     links = e_route->link_list;
 123     xbt_dynar_foreach(links, cpt, link) {
 124       xbt_dynar_push_as(res->link_list, sg_routing_link_t, link);
 125       if (lat)
 126         *lat += dynamic_cast<NetworkCm02LinkPtr>(static_cast<ResourcePtr>(link))->getLatency();
 127     }
 128
 129     prev_dst_gw = e_route->gw_dst;
 130   }
 131   xbt_dynar_free(&route_stack);
 132 }
 133
 134 static int floyd_pointer_resource_cmp(const void *a, const void *b) {
 135   return a != b;
 136 }
 137
 138 void AsFloyd::parseASroute(sg_platf_route_cbarg_t route){
 139   parseRoute(route);
 140 }
 141
 142 void AsFloyd::parseRoute(sg_platf_route_cbarg_t route)
 143 {
 144   char *src = (char*)(route->src);
 145   char *dst = (char*)(route->dst);
 146
 147   int as_route = 0;
 148
 149   /* set the size of table routing */
 150   int table_size = (int)xbt_dynar_length(p_indexNetworkElm);
 151   RoutingEdgePtr src_net_elm, dst_net_elm;
 152
 153   src_net_elm = sg_routing_edge_by_name_or_null(src);
 154   dst_net_elm = sg_routing_edge_by_name_or_null(dst);
 155
 156   xbt_assert(src_net_elm, "Network elements %s not found", src);
 157   xbt_assert(dst_net_elm, "Network elements %s not found", dst);
 158
 159   if(!p_linkTable)
 160   {
 161     int i,j;
 162     /* Create Cost, Predecessor and Link tables */
 163     p_costTable = xbt_new0(double, table_size * table_size);       /* link cost from host to host */
 164     p_predecessorTable = xbt_new0(int, table_size * table_size);  /* predecessor host numbers */
 165     p_linkTable = xbt_new0(sg_platf_route_cbarg_t, table_size * table_size);    /* actual link between src and dst */
 166
 167     /* Initialize costs and predecessors */
 168     for (i = 0; i < table_size; i++)
 169       for (j = 0; j < table_size; j++) {
 170         TO_FLOYD_COST(i, j) = DBL_MAX;
 171         TO_FLOYD_PRED(i, j) = -1;
 172         TO_FLOYD_LINK(i, j) = NULL;       /* fixed, missing in the previous version */
 173       }
 174   }
 175   if(!route->gw_dst && !route->gw_src)
 176     XBT_DEBUG("Load Route from \"%s\" to \"%s\"", src, dst);
 177   else{
 178     as_route = 1;
 179     XBT_DEBUG("Load ASroute from \"%s(%s)\" to \"%s(%s)\"", src,
 180         route->gw_src->p_name, dst, route->gw_dst->p_name);
 181     if(route->gw_dst->p_rcType == SURF_NETWORK_ELEMENT_NULL)
 182       xbt_die("The dst_gateway '%s' does not exist!",route->gw_dst->p_name);
 183     if(route->gw_src->p_rcType == SURF_NETWORK_ELEMENT_NULL)
 184       xbt_die("The src_gateway '%s' does not exist!",route->gw_src->p_name);
 185   }
 186
 187   if(TO_FLOYD_LINK(src_net_elm->m_id, dst_net_elm->m_id))
 188   {
 189
 190     char * link_name;
 191     unsigned int cpt;
 192     xbt_dynar_t link_route_to_test = xbt_dynar_new(sizeof(sg_routing_link_t), NULL);
 193     xbt_dynar_foreach(route->link_list,cpt,link_name)
 194     {
 195       void *link = xbt_lib_get_or_null(link_lib, link_name, SURF_LINK_LEVEL);
 196       xbt_assert(link,"Link : '%s' doesn't exists.",link_name);
 197       xbt_dynar_push(link_route_to_test,&link);
 198     }
 199     xbt_assert(!xbt_dynar_compare(
 200         TO_FLOYD_LINK(src_net_elm->m_id, dst_net_elm->m_id)->link_list,
 201         link_route_to_test,
 202         (int_f_cpvoid_cpvoid_t) floyd_pointer_resource_cmp),
 203         "The route between \"%s\" and \"%s\" already exists", src,dst);
 204   }
 205   else
 206   {
 207     TO_FLOYD_LINK(src_net_elm->m_id, dst_net_elm->m_id) =
 208         newExtendedRoute(p_hierarchy, route, 1);
 209     TO_FLOYD_PRED(src_net_elm->m_id, dst_net_elm->m_id) = src_net_elm->m_id;
 210     TO_FLOYD_COST(src_net_elm->m_id, dst_net_elm->m_id) =
 211         ((TO_FLOYD_LINK(src_net_elm->m_id, dst_net_elm->m_id))->link_list)->used;   /* count of links, old model assume 1 */
 212   }
 213
 214   if ( (route->symmetrical == TRUE && as_route == 0)
 215       || (route->symmetrical == TRUE && as_route == 1)
 216   )
 217   {
 218     if(TO_FLOYD_LINK(dst_net_elm->m_id, src_net_elm->m_id))
 219     {
 220       if(!route->gw_dst && !route->gw_src)
 221         XBT_DEBUG("See Route from \"%s\" to \"%s\"", dst, src);
 222       else
 223         XBT_DEBUG("See ASroute from \"%s(%s)\" to \"%s(%s)\"", dst,
 224             route->gw_src->p_name, src, route->gw_dst->p_name);
 225       char * link_name;
 226       unsigned int i;
 227       xbt_dynar_t link_route_to_test = xbt_dynar_new(sizeof(sg_routing_link_t), NULL);
 228       for(i=xbt_dynar_length(route->link_list) ;i>0 ;i--)
 229       {
 230         link_name = xbt_dynar_get_as(route->link_list,i-1,char *);
 231         void *link = xbt_lib_get_or_null(link_lib, link_name, SURF_LINK_LEVEL);
 232         xbt_assert(link,"Link : '%s' doesn't exists.",link_name);
 233         xbt_dynar_push(link_route_to_test,&link);
 234       }
 235       xbt_assert(!xbt_dynar_compare(
 236           TO_FLOYD_LINK(dst_net_elm->m_id, src_net_elm->m_id)->link_list,
 237           link_route_to_test,
 238           (int_f_cpvoid_cpvoid_t) floyd_pointer_resource_cmp),
 239           "The route between \"%s\" and \"%s\" already exists", src,dst);
 240     }
 241     else
 242     {
 243       if(route->gw_dst && route->gw_src)
 244       {
 245         sg_routing_edge_t gw_src = route->gw_src;
 246         sg_routing_edge_t gw_dst = route->gw_dst;
 247         route->gw_src = gw_dst;
 248         route->gw_dst = gw_src;
 249       }
 250
 251       if(!route->gw_src && !route->gw_dst)
 252         XBT_DEBUG("Load Route from \"%s\" to \"%s\"", dst, src);
 253       else
 254         XBT_DEBUG("Load ASroute from \"%s(%s)\" to \"%s(%s)\"", dst,
 255             route->gw_src->p_name, src, route->gw_dst->p_name);
 256
 257       TO_FLOYD_LINK(dst_net_elm->m_id, src_net_elm->m_id) =
 258                  newExtendedRoute(p_hierarchy, route, 0);
 259       TO_FLOYD_PRED(dst_net_elm->m_id, src_net_elm->m_id) = dst_net_elm->m_id;
 260       TO_FLOYD_COST(dst_net_elm->m_id, src_net_elm->m_id) =
 261           ((TO_FLOYD_LINK(dst_net_elm->m_id, src_net_elm->m_id))->link_list)->used;   /* count of links, old model assume 1 */
 262     }
 263   }
 264   xbt_dynar_free(&route->link_list);
 265 }
 266
 267 void AsFloyd::end(){
 268   unsigned int i, j, a, b, c;
 269
 270   /* set the size of table routing */
 271   size_t table_size = xbt_dynar_length(p_indexNetworkElm);
 272
 273   if(!p_linkTable) {
 274     /* Create Cost, Predecessor and Link tables */
 275     p_costTable = xbt_new0(double, table_size * table_size);       /* link cost from host to host */
 276     p_predecessorTable = xbt_new0(int, table_size * table_size);  /* predecessor host numbers */
 277     p_linkTable = xbt_new0(sg_platf_route_cbarg_t, table_size * table_size);    /* actual link between src and dst */
 278
 279     /* Initialize costs and predecessors */
 280     for (i = 0; i < table_size; i++)
 281       for (j = 0; j < table_size; j++) {
 282         TO_FLOYD_COST(i, j) = DBL_MAX;
 283         TO_FLOYD_PRED(i, j) = -1;
 284         TO_FLOYD_LINK(i, j) = NULL;       /* fixed, missing in the previous version */
 285       }
 286   }
 287
 288   /* Add the loopback if needed */
 289   if (routing_platf->p_loopback && p_hierarchy == SURF_ROUTING_BASE) {
 290     for (i = 0; i < table_size; i++) {
 291       sg_platf_route_cbarg_t e_route = TO_FLOYD_LINK(i, i);
 292       if (!e_route) {
 293         e_route = xbt_new0(s_sg_platf_route_cbarg_t, 1);
 294         e_route->gw_src = NULL;
 295         e_route->gw_dst = NULL;
 296         e_route->link_list = xbt_dynar_new(sizeof(sg_routing_link_t), NULL);
 297         xbt_dynar_push(e_route->link_list, &routing_platf->p_loopback);
 298         TO_FLOYD_LINK(i, i) = e_route;
 299         TO_FLOYD_PRED(i, i) = i;
 300         TO_FLOYD_COST(i, i) = 1;
 301       }
 302     }
 303   }
 304   /* Calculate path costs */
 305   for (c = 0; c < table_size; c++) {
 306     for (a = 0; a < table_size; a++) {
 307       for (b = 0; b < table_size; b++) {
 308         if (TO_FLOYD_COST(a, c) < DBL_MAX && TO_FLOYD_COST(c, b) < DBL_MAX) {
 309           if (TO_FLOYD_COST(a, b) == DBL_MAX ||
 310               (TO_FLOYD_COST(a, c) + TO_FLOYD_COST(c, b) <
 311                   TO_FLOYD_COST(a, b))) {
 312             TO_FLOYD_COST(a, b) =
 313                 TO_FLOYD_COST(a, c) + TO_FLOYD_COST(c, b);
 314             TO_FLOYD_PRED(a, b) = TO_FLOYD_PRED(c, b);
 315           }
 316         }
 317       }
 318     }
 319   }
 320 }