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[simgrid.git] / src / surf / cpu_interface.cpp
1 /* Copyright (c) 2013-2015. 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 #include <xbt/dynar.h>
8 #include "cpu_interface.hpp"
9 #include "src/instr/instr_private.h" // TRACE_is_enabled(). FIXME: remove by subscribing tracing to the surf signals
10
11 XBT_LOG_EXTERNAL_CATEGORY(surf_kernel);
12 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(surf_cpu, surf, "Logging specific to the SURF cpu module");
13
14 simgrid::surf::CpuModel *surf_cpu_model_pm;
15 simgrid::surf::CpuModel *surf_cpu_model_vm;
16
17 namespace simgrid {
18 namespace surf {
19
20 /*********
21  * Model *
22  *********/
23
24 void CpuModel::updateActionsStateLazy(double now, double /*delta*/)
25 {
26   while ((xbt_heap_size(getActionHeap()) > 0)
27          && (double_equals(xbt_heap_maxkey(getActionHeap()), now, sg_surf_precision))) {
28
29     CpuAction *action = static_cast<CpuAction*>(xbt_heap_pop(getActionHeap()));
30     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Something happened to action %p", action);
31     if (TRACE_is_enabled()) {
32       Cpu *cpu = static_cast<Cpu*>(lmm_constraint_id(lmm_get_cnst_from_var(getMaxminSystem(), action->getVariable(), 0)));
33       TRACE_surf_host_set_utilization(cpu->cname(), action->getCategory(), lmm_variable_getvalue(action->getVariable()),
34                                       action->getLastUpdate(), now - action->getLastUpdate());
35     }
36
37     action->finish();
38     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Action %p finished", action);
39
40     /* set the remains to 0 due to precision problems when updating the remaining amount */
41     action->setRemains(0);
42     action->setState(Action::State::done);
43   }
44   if (TRACE_is_enabled()) {
45     //defining the last timestamp that we can safely dump to trace file
46     //without losing the event ascending order (considering all CPU's)
47     double smaller = -1;
48     ActionList *actionSet = getRunningActionSet();
49     ActionList::iterator it(actionSet->begin());
50     ActionList::iterator itend(actionSet->end());
51     for (; it != itend; ++it) {
52       CpuAction *action = static_cast<CpuAction*>(&*it);
53       if (smaller < 0 || action->getLastUpdate() < smaller)
54         smaller = action->getLastUpdate();
55     }
56     if (smaller > 0) {
57       TRACE_last_timestamp_to_dump = smaller;
58     }
59   }
60 }
61
62 void CpuModel::updateActionsStateFull(double now, double delta)
63 {
64   CpuAction *action = nullptr;
65   ActionList *running_actions = getRunningActionSet();
66   ActionList::iterator it(running_actions->begin());
67   ActionList::iterator itNext = it;
68   ActionList::iterator itend(running_actions->end());
69   for (; it != itend; it = itNext) {
70     ++itNext;
71     action = static_cast<CpuAction*>(&*it);
72     if (TRACE_is_enabled()) {
73       Cpu *cpu = static_cast<Cpu*> (lmm_constraint_id(lmm_get_cnst_from_var(getMaxminSystem(), action->getVariable(), 0)) );
74
75       TRACE_surf_host_set_utilization(cpu->cname(), action->getCategory(), lmm_variable_getvalue(action->getVariable()),
76                                       now - delta, delta);
77       TRACE_last_timestamp_to_dump = now - delta;
78     }
79
80     action->updateRemains(lmm_variable_getvalue(action->getVariable()) * delta);
81
82     if (action->getMaxDuration() != NO_MAX_DURATION)
83       action->updateMaxDuration(delta);
84
85     if (((action->getRemainsNoUpdate() <= 0) && (lmm_get_variable_weight(action->getVariable()) > 0)) ||
86         ((action->getMaxDuration() != NO_MAX_DURATION) && (action->getMaxDuration() <= 0))) {
87       action->finish();
88       action->setState(Action::State::done);
89     }
90   }
91 }
92
93 /************
94  * Resource *
95  ************/
96 Cpu::Cpu(Model *model, simgrid::s4u::Host *host, std::vector<double> *speedPerPstate, int core)
97  : Cpu(model, host, nullptr/*constraint*/, speedPerPstate, core)
98 {
99 }
100
101 Cpu::Cpu(Model* model, simgrid::s4u::Host* host, lmm_constraint_t constraint, std::vector<double>* speedPerPstate,
102          int core)
103     : Resource(model, host->cname(), constraint), coresAmount_(core), host_(host)
104 {
105   xbt_assert(core > 0, "Host %s must have at least one core, not 0.", host->cname());
106
107   speed_.peak = speedPerPstate->front();
108   speed_.scale = 1;
109   host->pimpl_cpu = this;
110   xbt_assert(speed_.scale > 0, "Speed of host %s must be >0", host->cname());
111
112   // Copy the power peak array:
113   for (double value : *speedPerPstate) {
114     speedPerPstate_.push_back(value);
115   }
116
117   xbt_assert(model == surf_cpu_model_pm || core==1, "Currently, VM cannot be multicore");
118 }
119
120 Cpu::~Cpu() = default;
121
122 int Cpu::getNbPStates()
123 {
124   return speedPerPstate_.size();
125 }
126
127 void Cpu::setPState(int pstate_index)
128 {
129   xbt_assert(pstate_index <= static_cast<int>(speedPerPstate_.size()),
130              "Invalid parameters for CPU %s (pstate %d > length of pstates %d)", cname(), pstate_index,
131              static_cast<int>(speedPerPstate_.size()));
132
133   double new_peak_speed = speedPerPstate_[pstate_index];
134   pstate_ = pstate_index;
135   speed_.peak = new_peak_speed;
136
137   onSpeedChange();
138 }
139
140 int Cpu::getPState()
141 {
142   return pstate_;
143 }
144
145 double Cpu::getPstateSpeed(int pstate_index)
146 {
147   xbt_assert((pstate_index <= static_cast<int>(speedPerPstate_.size())), "Invalid parameters (pstate index out of bounds)");
148
149   return speedPerPstate_[pstate_index];
150 }
151
152 double Cpu::getSpeed(double load)
153 {
154   return load * speed_.peak;
155 }
156
157 double Cpu::getAvailableSpeed()
158 {
159 /* number between 0 and 1 */
160   return speed_.scale;
161 }
162
163 void Cpu::onSpeedChange() {
164   TRACE_surf_host_set_speed(surf_get_clock(), cname(), coresAmount_ * speed_.scale * speed_.peak);
165   s4u::Host::onSpeedChange(*host_);
166 }
167
168 int Cpu::coreCount()
169 {
170   return coresAmount_;
171 }
172
173 void Cpu::setStateTrace(tmgr_trace_t trace)
174 {
175   xbt_assert(stateEvent_ == nullptr, "Cannot set a second state trace to Host %s", host_->cname());
176
177   stateEvent_ = future_evt_set->add_trace(trace, this);
178 }
179 void Cpu::setSpeedTrace(tmgr_trace_t trace)
180 {
181   xbt_assert(speed_.event == nullptr, "Cannot set a second speed trace to Host %s", host_->cname());
182
183   speed_.event = future_evt_set->add_trace(trace, this);
184 }
185
186
187 /**********
188  * Action *
189  **********/
190
191 void CpuAction::updateRemainingLazy(double now)
192 {
193   xbt_assert(getStateSet() == getModel()->getRunningActionSet(), "You're updating an action that is not running.");
194   xbt_assert(getPriority() > 0, "You're updating an action that seems suspended.");
195
196   double delta = now - lastUpdate_;
197
198   if (remains_ > 0) {
199     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Updating action(%p): remains was %f, last_update was: %f", this, remains_, lastUpdate_);
200     double_update(&(remains_), lastValue_ * delta, sg_maxmin_precision*sg_surf_precision);
201
202     if (TRACE_is_enabled()) {
203       Cpu *cpu = static_cast<Cpu*>(lmm_constraint_id(lmm_get_cnst_from_var(getModel()->getMaxminSystem(), getVariable(), 0)));
204       TRACE_surf_host_set_utilization(cpu->cname(), getCategory(), lastValue_, lastUpdate_, now - lastUpdate_);
205     }
206     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Updating action(%p): remains is now %f", this, remains_);
207   }
208
209   lastUpdate_ = now;
210   lastValue_ = lmm_variable_getvalue(getVariable());
211 }
212
213 simgrid::xbt::signal<void(simgrid::surf::CpuAction*, Action::State)> CpuAction::onStateChange;
214
215 void CpuAction::setState(Action::State state){
216   Action::State previous = getState();
217   Action::setState(state);
218   onStateChange(this, previous);
219 }
220 /** @brief returns a list of all CPUs that this action is using */
221 std::list<Cpu*> CpuAction::cpus() {
222   std::list<Cpu*> retlist;
223   lmm_system_t sys = getModel()->getMaxminSystem();
224   int llen = lmm_get_number_of_cnst_from_var(sys, getVariable());
225
226   for (int i = 0; i < llen; i++) {
227     /* Beware of composite actions: ptasks put links and cpus together */
228     // extra pb: we cannot dynamic_cast from void*...
229     Resource* resource = static_cast<Resource*>(lmm_constraint_id(lmm_get_cnst_from_var(sys, getVariable(), i)));
230     Cpu* cpu           = dynamic_cast<Cpu*>(resource);
231     if (cpu != nullptr)
232       retlist.push_back(cpu);
233   }
234
235   return retlist;
236 }
237
238 }
239 }