src/surf/platf_generator.c

   1
   2
   3 #include "simgrid/platf_generator.h"
   4 #include "platf_generator_private.h"
   5 #include "xbt.h"
   6 #include "xbt/RngStream.h"
   7 #include <math.h>
   8
   9 static xbt_graph_t platform_graph = NULL;
  10
  11 static RngStream rng_stream = NULL;
  12
  13 static unsigned long last_link_id = 0;
  14
  15 xbt_graph_t platf_graph_get(void) {
  16   // We need some debug, so let's add this function
  17   // WARNING : shold be removed when it becomes useless
  18   return platform_graph;
  19 }
  20
  21 void platf_random_seed(unsigned long seed[6]) {
  22
  23   if(rng_stream == NULL) {
  24     //stream not created yet, we do it now
  25     rng_stream = RngStream_CreateStream(NULL);
  26   }
  27   if(seed != NULL) {
  28     RngStream_SetSeed(rng_stream, seed);
  29   }
  30 }
  31
  32 void platf_graph_init(unsigned long node_count) {
  33   unsigned long i;
  34   platform_graph = xbt_graph_new_graph(FALSE, NULL);
  35   if(rng_stream == NULL) {
  36     rng_stream = RngStream_CreateStream(NULL);
  37   }
  38
  39   for(i=0 ; i<node_count ; i++) {
  40     context_node_t node_data = NULL;
  41     node_data = xbt_new(s_context_node_t, 1);
  42     node_data->id = i+1;
  43     node_data->x = 0;
  44     node_data->y = 0;
  45     node_data->degree = 0;
  46     node_data->kind = ROUTER;
  47     xbt_graph_new_node(platform_graph, (void*) node_data);
  48   }
  49
  50   last_link_id = 0;
  51
  52 }
  53
  54 void platf_node_connect(xbt_node_t node1, xbt_node_t node2) {
  55   context_node_t node1_data;
  56   context_node_t node2_data;
  57   node1_data = (context_node_t) xbt_graph_node_get_data(node1);
  58   node2_data = (context_node_t) xbt_graph_node_get_data(node2);
  59   node1_data->degree++;
  60   node2_data->degree++;
  61
  62   unsigned long *link_id = xbt_new(unsigned long, 1);
  63   *link_id = ++last_link_id;
  64
  65   xbt_graph_new_edge(platform_graph, node1, node2, (void*)link_id);
  66 }
  67
  68 double platf_node_distance(xbt_node_t node1, xbt_node_t node2) {
  69   context_node_t node1_data;
  70   context_node_t node2_data;
  71   double delta_x;
  72   double delta_y;
  73   double distance;
  74   node1_data = (context_node_t) xbt_graph_node_get_data(node1);
  75   node2_data = (context_node_t) xbt_graph_node_get_data(node2);
  76   delta_x = node1_data->x - node2_data->x;
  77   delta_y = node1_data->y - node2_data->y;
  78   distance = sqrt(delta_x*delta_x + delta_y*delta_y);
  79   return distance;
  80 }
  81
  82 void platf_graph_uniform(unsigned long node_count) {
  83   xbt_dynar_t dynar_nodes = NULL;
  84   xbt_node_t graph_node = NULL;
  85   context_node_t node_data = NULL;
  86   unsigned int i;
  87   platf_graph_init(node_count);
  88   dynar_nodes = xbt_graph_get_nodes(platform_graph);
  89   xbt_dynar_foreach(dynar_nodes, i, graph_node) {
  90     node_data = (context_node_t) xbt_graph_node_get_data(graph_node);
  91     node_data->x = RngStream_RandU01(rng_stream);
  92     node_data->y = RngStream_RandU01(rng_stream);
  93   }
  94 }
  95
  96 void platf_graph_heavytailed(unsigned long node_count) {
  97   xbt_dynar_t dynar_nodes = NULL;
  98   xbt_node_t graph_node = NULL;
  99   context_node_t node_data = NULL;
 100   unsigned int i;
 101   platf_graph_init(node_count);
 102   dynar_nodes = xbt_graph_get_nodes(platform_graph);
 103   xbt_dynar_foreach(dynar_nodes, i, graph_node) {
 104     node_data = (context_node_t) xbt_graph_node_get_data(graph_node);
 105     node_data->x = random_pareto(0, 1, 1.0/*K*/, 10e9/*P*/, 1.0/*alpha*/);
 106     node_data->y = random_pareto(0, 1, 1.0/*K*/, 10e9/*P*/, 1.0/*alpha*/);
 107   }
 108 }
 109
 110 void platf_graph_interconnect_star(void) {
 111   /* All the nodes are connected to the first one */
 112   xbt_dynar_t dynar_nodes = NULL;
 113   xbt_node_t graph_node = NULL;
 114   xbt_node_t first_node = NULL;
 115   unsigned int i;
 116
 117   dynar_nodes = xbt_graph_get_nodes(platform_graph);
 118   xbt_dynar_foreach(dynar_nodes, i, graph_node) {
 119     if(i==0) {
 120       //Ok, we get the first node, let's keep it somewhere...
 121       first_node = graph_node;
 122     } else {
 123       //All the other nodes are connected to the first one
 124       platf_node_connect(graph_node, first_node);
 125     }
 126   }
 127 }
 128
 129 void platf_graph_interconnect_line(void) {
 130   /* Node are connected to the previous and the next node, in a line */
 131   xbt_dynar_t dynar_nodes = NULL;
 132   xbt_node_t graph_node = NULL;
 133   xbt_node_t old_node = NULL;
 134   unsigned int i;
 135
 136   dynar_nodes = xbt_graph_get_nodes(platform_graph);
 137   xbt_dynar_foreach(dynar_nodes, i, graph_node) {
 138     if(old_node != NULL) {
 139       platf_node_connect(graph_node, old_node);
 140     }
 141     old_node = graph_node;
 142   }
 143 }
 144
 145 void platf_graph_interconnect_ring(void) {
 146   /* Create a simple topology where all nodes are connected along a ring */
 147   xbt_dynar_t dynar_nodes = NULL;
 148   xbt_node_t graph_node = NULL;
 149   xbt_node_t old_node = NULL;
 150   xbt_node_t first_node = NULL;
 151   unsigned int i;
 152
 153   dynar_nodes = xbt_graph_get_nodes(platform_graph);
 154   xbt_dynar_foreach(dynar_nodes, i, graph_node) {
 155     if(i == 0) {
 156       // this is the first node, let's keep it somewhere
 157       first_node = graph_node;
 158     } else {
 159       //connect each node to the previous one
 160       platf_node_connect(graph_node, old_node);
 161     }
 162     old_node = graph_node;
 163   }
 164   //we still have to connect the first and the last node together
 165   platf_node_connect(first_node, graph_node);
 166 }
 167
 168 void platf_graph_interconnect_clique(void) {
 169   /* Create a simple topology where all nodes are connected to each other, in a clique manner */
 170   xbt_dynar_t dynar_nodes = NULL;
 171   xbt_node_t first_node = NULL;
 172   xbt_node_t second_node = NULL;
 173   unsigned int i,j;
 174
 175   dynar_nodes = xbt_graph_get_nodes(platform_graph);
 176   xbt_dynar_foreach(dynar_nodes, i, first_node) {
 177     xbt_dynar_foreach(dynar_nodes, j, second_node) {
 178       platf_node_connect(first_node, second_node);
 179     }
 180   }
 181 }
 182
 183 void platf_graph_interconnect_uniform(double alpha) {
 184   /* Creates a topology where the probability to connect two nodes is uniform (unrealistic, but simple)
 185      alpha : Probability for two nodes to get connected */
 186   xbt_dynar_t dynar_nodes = NULL;
 187   xbt_node_t first_node = NULL;
 188   xbt_node_t second_node = NULL;
 189   unsigned int i,j;
 190
 191   dynar_nodes = xbt_graph_get_nodes(platform_graph);
 192   xbt_dynar_foreach(dynar_nodes, i, first_node) {
 193     xbt_dynar_foreach(dynar_nodes, j, second_node) {
 194       if(j>=i)
 195         break;
 196       if(RngStream_RandU01(rng_stream) < alpha) {
 197         platf_node_connect(first_node, second_node);
 198       }
 199     }
 200   }
 201 }
 202
 203 void platf_graph_interconnect_exponential(double alpha) {
 204   /* Create a topology where the probability follows an exponential law
 205      Number of edges increases with alpha */
 206   xbt_dynar_t dynar_nodes = NULL;
 207   xbt_node_t first_node = NULL;
 208   xbt_node_t second_node = NULL;
 209   unsigned int i,j;
 210   double L = sqrt(2.0); /*  L = c*sqrt(2); c=side of placement square */
 211   dynar_nodes = xbt_graph_get_nodes(platform_graph);
 212   xbt_dynar_foreach(dynar_nodes, i, first_node) {
 213     xbt_dynar_foreach(dynar_nodes, j, second_node) {
 214       if(j>=i)
 215         break;
 216       double d = platf_node_distance(first_node, second_node);
 217       if(RngStream_RandU01(rng_stream) < alpha*exp(-d/(L-d))) {
 218         platf_node_connect(first_node, second_node);
 219       }
 220     }
 221   }
 222 }
 223
 224 void platf_graph_promote_to_host(xbt_node_t node, sg_platf_host_cbarg_t parameters) {
 225   context_node_t node_data = (context_node_t) xbt_graph_node_get_data(node);
 226   node_data->kind = HOST;
 227   memcpy(&(node_data->host_parameters), parameters, sizeof(s_sg_platf_host_cbarg_t));
 228 }
 229
 230 void platf_graph_promote_to_cluster(xbt_node_t node, sg_platf_cluster_cbarg_t parameters) {
 231   context_node_t node_data = (context_node_t) xbt_graph_node_get_data(node);
 232   node_data->kind = CLUSTER;
 233   memcpy(&(node_data->cluster_parameters), parameters, sizeof(s_sg_platf_cluster_cbarg_t));
 234 }
 235
 236
 237 /* Functions used to generate interesting random values */
 238
 239 double random_pareto(double min, double max, double K, double P, double ALPHA) {
 240   double x = RngStream_RandU01(rng_stream);
 241   double den = pow(1.0 - x + x*pow(K/P, ALPHA), 1.0/ALPHA);
 242   double res = (1/den);
 243   res += min - 1; // pareto is on [1, infinity) by default
 244   if (res>max) {
 245     return max;
 246   }
 247   return res;
 248 }