src/surf/cpu_interface.cpp

   1 #include "cpu_interface.hpp"
   2
   3 XBT_LOG_EXTERNAL_CATEGORY(surf_kernel);
   4 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(surf_cpu, surf,
   5                                 "Logging specific to the SURF cpu module");
   6
   7 CpuModelPtr surf_cpu_model_pm;
   8 CpuModelPtr surf_cpu_model_vm;
   9
  10 /*************
  11  * Callbacks *
  12  *************/
  13
  14 CpuPtr getActionCpu(CpuActionPtr action) {
  15   return static_cast<CpuPtr>(lmm_constraint_id(lmm_get_cnst_from_var
  16                                          (action->getModel()->getMaxminSystem(),
  17                                          action->getVariable(), 0)));
  18 }
  19 surf_callback(void, CpuPtr) createCpuCallbacks;
  20 surf_callback(void, CpuPtr) deleteCpuCallbacks;
  21 surf_callback(void, CpuActionPtr) updateCpuActionCallbacks;
  22
  23 /*********
  24  * Model *
  25  *********/
  26
  27 void CpuModel::updateActionsStateLazy(double now, double /*delta*/)
  28 {
  29   CpuActionPtr action;
  30   while ((xbt_heap_size(getActionHeap()) > 0)
  31          && (double_equals(xbt_heap_maxkey(getActionHeap()), now))) {
  32     action = static_cast<CpuActionPtr>(static_cast<ActionPtr>(xbt_heap_pop(getActionHeap())));
  33     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Something happened to action %p", action);
  34 #ifdef HAVE_TRACING
  35     if (TRACE_is_enabled()) {
  36       CpuPtr cpu = static_cast<CpuPtr>(lmm_constraint_id(lmm_get_cnst_from_var(getMaxminSystem(), action->getVariable(), 0)));
  37       TRACE_surf_host_set_utilization(cpu->getName(), action->getCategory(),
  38                                       lmm_variable_getvalue(action->getVariable()),
  39                                       action->getLastUpdate(),
  40                                       now - action->getLastUpdate());
  41     }
  42 #endif
  43
  44     action->finish();
  45     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Action %p finished", action);
  46
  47     surf_callback_emit(updateCpuActionCallbacks, action);
  48
  49     /* set the remains to 0 due to precision problems when updating the remaining amount */
  50     action->setRemains(0);
  51     action->setState(SURF_ACTION_DONE);
  52     action->heapRemove(getActionHeap()); //FIXME: strange call since action was already popped
  53   }
  54 #ifdef HAVE_TRACING
  55   if (TRACE_is_enabled()) {
  56     //defining the last timestamp that we can safely dump to trace file
  57     //without losing the event ascending order (considering all CPU's)
  58     double smaller = -1;
  59     ActionListPtr actionSet = getRunningActionSet();
  60     for(ActionList::iterator it(actionSet->begin()), itend(actionSet->end())
  61        ; it != itend ; ++it) {
  62       action = static_cast<CpuActionPtr>(&*it);
  63         if (smaller < 0) {
  64           smaller = action->getLastUpdate();
  65           continue;
  66         }
  67         if (action->getLastUpdate() < smaller) {
  68           smaller = action->getLastUpdate();
  69         }
  70     }
  71     if (smaller > 0) {
  72       TRACE_last_timestamp_to_dump = smaller;
  73     }
  74   }
  75 #endif
  76   return;
  77 }
  78
  79 void CpuModel::updateActionsStateFull(double now, double delta)
  80 {
  81   CpuActionPtr action = NULL;
  82   ActionListPtr running_actions = getRunningActionSet();
  83
  84   for(ActionList::iterator it(running_actions->begin()), itNext=it, itend(running_actions->end())
  85      ; it != itend ; it=itNext) {
  86         ++itNext;
  87     action = static_cast<CpuActionPtr>(&*it);
  88 #ifdef HAVE_TRACING
  89     if (TRACE_is_enabled()) {
  90       CpuPtr x = (CpuPtr) lmm_constraint_id(lmm_get_cnst_from_var
  91                               (getMaxminSystem(), action->getVariable(), 0));
  92
  93       TRACE_surf_host_set_utilization(x->getName(),
  94                                       action->getCategory(),
  95                                       lmm_variable_getvalue(action->getVariable()),
  96                                       now - delta,
  97                                       delta);
  98       TRACE_last_timestamp_to_dump = now - delta;
  99     }
 100 #endif
 101
 102     action->updateRemains(lmm_variable_getvalue(action->getVariable()) * delta);
 103
 104
 105     if (action->getMaxDuration() != NO_MAX_DURATION)
 106       action->updateMaxDuration(delta);
 107
 108
 109     if ((action->getRemains() <= 0) &&
 110         (lmm_get_variable_weight(action->getVariable()) > 0)) {
 111       action->finish();
 112       action->setState(SURF_ACTION_DONE);
 113     } else if ((action->getMaxDuration() != NO_MAX_DURATION) &&
 114                (action->getMaxDuration() <= 0)) {
 115       action->finish();
 116       action->setState(SURF_ACTION_DONE);
 117     }
 118     surf_callback_emit(updateCpuActionCallbacks, action);
 119     //action->updateEnergy();
 120   }
 121
 122   return;
 123 }
 124
 125 /************
 126  * Resource *
 127  ************/
 128
 129 Cpu::Cpu(ModelPtr model, const char *name, xbt_dict_t props,
 130                  int core, double powerPeak, double powerScale)
 131  : Resource(model, name, props)
 132  , m_core(core)
 133  , m_powerPeak(powerPeak)
 134  , m_powerScale(powerScale)
 135  , p_constraintCore(NULL)
 136  , p_constraintCoreId(NULL)
 137 {surf_callback_emit(createCpuCallbacks, this);}
 138
 139 Cpu::Cpu(ModelPtr model, const char *name, xbt_dict_t props,
 140                  lmm_constraint_t constraint, int core, double powerPeak, double powerScale)
 141  : Resource(model, name, props, constraint)
 142  , m_core(core)
 143  , m_powerPeak(powerPeak)
 144  , m_powerScale(powerScale)
 145 {
 146   surf_callback_emit(createCpuCallbacks, this);
 147   /* At now, we assume that a VM does not have a multicore CPU. */
 148   if (core > 1)
 149     xbt_assert(model == surf_cpu_model_pm);
 150
 151   p_constraintCore = NULL;
 152   p_constraintCoreId = NULL;
 153   if (model->getUpdateMechanism() != UM_UNDEFINED) {
 154         p_constraintCore = xbt_new(lmm_constraint_t, core);
 155         p_constraintCoreId = xbt_new(void*, core);
 156
 157     int i;
 158     for (i = 0; i < core; i++) {
 159       /* just for a unique id, never used as a string. */
 160       p_constraintCoreId[i] = bprintf("%s:%i", name, i);
 161       p_constraintCore[i] = lmm_constraint_new(model->getMaxminSystem(), p_constraintCoreId[i], m_powerScale * m_powerPeak);
 162     }
 163   }
 164 }
 165
 166 Cpu::~Cpu(){
 167   surf_callback_emit(deleteCpuCallbacks, this);
 168   if (p_constraintCoreId){
 169     for (int i = 0; i < m_core; i++) {
 170           xbt_free(p_constraintCoreId[i]);
 171     }
 172     xbt_free(p_constraintCore);
 173   }
 174   if (p_constraintCoreId)
 175     xbt_free(p_constraintCoreId);
 176 }
 177
 178 double Cpu::getSpeed(double load)
 179 {
 180   return load * m_powerPeak;
 181 }
 182
 183 double Cpu::getAvailableSpeed()
 184 {
 185 /* number between 0 and 1 */
 186   return m_powerScale;
 187 }
 188
 189 int Cpu::getCore()
 190 {
 191   return m_core;
 192 }
 193
 194 /**********
 195  * Action *
 196  **********/
 197
 198 void CpuAction::updateRemainingLazy(double now)
 199 {
 200   double delta = 0.0;
 201
 202   xbt_assert(getStateSet() == getModel()->getRunningActionSet(),
 203       "You're updating an action that is not running.");
 204
 205   /* bogus priority, skip it */
 206   xbt_assert(getPriority() > 0,
 207       "You're updating an action that seems suspended.");
 208
 209   delta = now - m_lastUpdate;
 210
 211   if (m_remains > 0) {
 212     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Updating action(%p): remains was %lf, last_update was: %lf", this, m_remains, m_lastUpdate);
 213     double_update(&(m_remains), m_lastValue * delta);
 214
 215 #ifdef HAVE_TRACING
 216     if (TRACE_is_enabled()) {
 217       CpuPtr cpu = static_cast<CpuPtr>(lmm_constraint_id(lmm_get_cnst_from_var(getModel()->getMaxminSystem(), getVariable(), 0)));
 218       TRACE_surf_host_set_utilization(cpu->getName(), getCategory(), m_lastValue, m_lastUpdate, now - m_lastUpdate);
 219     }
 220 #endif
 221     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Updating action(%p): remains is now %lf", this, m_remains);
 222   }
 223
 224   m_lastUpdate = now;
 225   m_lastValue = lmm_variable_getvalue(getVariable());
 226 }
 227
 228 void CpuAction::setBound(double bound)
 229 {
 230   XBT_IN("(%p,%g)", this, bound);
 231   m_bound = bound;
 232   lmm_update_variable_bound(getModel()->getMaxminSystem(), getVariable(), bound);
 233
 234   if (getModel()->getUpdateMechanism() == UM_LAZY)
 235         heapRemove(getModel()->getActionHeap());
 236   XBT_OUT();
 237 }
 238
 239 /*
 240  *
 241  * This function formulates a constraint problem that pins a given task to
 242  * particular cores. Currently, it is possible to pin a task to an exactly one
 243  * specific core. The system links the variable object of the task to the
 244  * per-core constraint object.
 245  *
 246  * But, the taskset command on Linux takes a mask value specifying a CPU
 247  * affinity setting of a given task. If the mask value is 0x03, the given task
 248  * will be executed on the first core (CPU0) or the second core (CPU1) on the
 249  * given PM. The schedular will determine appropriate placements of tasks,
 250  * considering given CPU affinities and task activities.
 251  *
 252  * How should the system formulate constraint problems for an affinity to
 253  * multiple cores?
 254  *
 255  * The cpu argument must be the host where the task is being executed. The
 256  * action object does not have the information about the location where the
 257  * action is being executed.
 258  */
 259 void CpuAction::setAffinity(CpuPtr cpu, unsigned long mask)
 260 {
 261   lmm_variable_t var_obj = getVariable();
 262   XBT_IN("(%p,%lx)", this, mask);
 263
 264   {
 265     unsigned long nbits = 0;
 266
 267     /* FIXME: There is much faster algorithms doing this. */
 268     for (int i = 0; i < cpu->m_core; i++) {
 269       unsigned long has_affinity = (1UL << i) & mask;
 270       if (has_affinity)
 271         nbits += 1;
 272     }
 273
 274     if (nbits > 1) {
 275       XBT_CRITICAL("Do not specify multiple cores for an affinity mask.");
 276       XBT_CRITICAL("See the comment in cpu_action_set_affinity().");
 277       DIE_IMPOSSIBLE;
 278     }
 279   }
 280
 281   for (int i = 0; i < cpu->m_core; i++) {
 282     XBT_DEBUG("clear affinity %p to cpu-%d@%s", this, i,  cpu->getName());
 283     lmm_shrink(cpu->getModel()->getMaxminSystem(), cpu->p_constraintCore[i], var_obj);
 284
 285     unsigned long has_affinity = (1UL << i) & mask;
 286     if (has_affinity) {
 287       /* This function only accepts an affinity setting on the host where the
 288        * task is now running. In future, a task might move to another host.
 289        * But, at this moment, this function cannot take an affinity setting on
 290        * that future host.
 291        *
 292        * It might be possible to extend the code to allow this function to
 293        * accept affinity settings on a future host. We might be able to assign
 294        * zero to elem->value to maintain such inactive affinity settings in the
 295        * system. But, this will make the system complex. */
 296       XBT_DEBUG("set affinity %p to cpu-%d@%s", this, i, cpu->getName());
 297       lmm_expand(cpu->getModel()->getMaxminSystem(), cpu->p_constraintCore[i], var_obj, 1.0);
 298     }
 299   }
 300
 301   if (cpu->getModel()->getUpdateMechanism() == UM_LAZY) {
 302     /* FIXME (hypervisor): Do we need to do something for the LAZY mode? */
 303   }
 304
 305   XBT_OUT();
 306 }