src/surf/surf_routing_floyd.c

   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_private.h"
   8
   9 /* Global vars */
  10 extern routing_platf_t routing_platf;
  11
  12 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(surf_route_floyd, surf, "Routing part of surf");
  13
  14 #define TO_FLOYD_COST(i,j) (as->cost_table)[(i)+(j)*table_size]
  15 #define TO_FLOYD_PRED(i,j) (as->predecessor_table)[(i)+(j)*table_size]
  16 #define TO_FLOYD_LINK(i,j) (as->link_table)[(i)+(j)*table_size]
  17
  18 /* Routing model structure */
  19
  20 typedef struct {
  21   s_as_t generic_routing;
  22   /* vars for calculate the floyd algorithm. */
  23   int *predecessor_table;
  24   double *cost_table;
  25   sg_platf_route_cbarg_t *link_table;
  26 } s_as_floyd_t, *as_floyd_t;
  27
  28 static void floyd_get_route_and_latency(AS_t asg, sg_routing_edge_t src, sg_routing_edge_t dst,
  29     sg_platf_route_cbarg_t res, double *lat);
  30
  31 /* Business methods */
  32 static xbt_dynar_t floyd_get_onelink_routes(AS_t asg)
  33 {
  34   xbt_dynar_t ret = xbt_dynar_new(sizeof(onelink_t), xbt_free);
  35   sg_platf_route_cbarg_t route =   xbt_new0(s_sg_platf_route_cbarg_t, 1);
  36   route->link_list = xbt_dynar_new(sizeof(sg_routing_link_t), NULL);
  37
  38   int src,dst;
  39   sg_routing_edge_t src_elm, dst_elm;
  40   int table_size = xbt_dynar_length(asg->index_network_elm);
  41   for(src=0; src < table_size; src++) {
  42     for(dst=0; dst< table_size; dst++) {
  43       xbt_dynar_reset(route->link_list);
  44       src_elm = xbt_dynar_get_as(asg->index_network_elm,src,sg_routing_edge_t);
  45       dst_elm = xbt_dynar_get_as(asg->index_network_elm,dst,sg_routing_edge_t);
  46       floyd_get_route_and_latency(asg, src_elm, dst_elm, route, NULL);
  47
  48       if (xbt_dynar_length(route->link_list) == 1) {
  49         void *link = *(void **) xbt_dynar_get_ptr(route->link_list, 0);
  50         onelink_t onelink = xbt_new0(s_onelink_t, 1);
  51         onelink->link_ptr = link;
  52         if (asg->hierarchy == SURF_ROUTING_BASE) {
  53           onelink->src = src_elm;
  54           onelink->dst = dst_elm;
  55         } else if (asg->hierarchy == SURF_ROUTING_RECURSIVE) {
  56           onelink->src = route->gw_src;
  57           onelink->dst = route->gw_dst;
  58         }
  59         xbt_dynar_push(ret, &onelink);
  60       }
  61     }
  62   }
  63
  64   return ret;
  65 }
  66
  67 static void floyd_get_route_and_latency(AS_t asg, sg_routing_edge_t src, sg_routing_edge_t dst,
  68     sg_platf_route_cbarg_t res, double *lat)
  69 {
  70
  71   /* set utils vars */
  72   as_floyd_t as = (as_floyd_t)asg;
  73   size_t table_size = xbt_dynar_length(asg->index_network_elm);
  74
  75   generic_src_dst_check(asg, src, dst);
  76
  77   /* create a result route */
  78   xbt_dynar_t route_stack = xbt_dynar_new(sizeof(sg_platf_route_cbarg_t), NULL);
  79   int pred;
  80   int cur = dst->id;
  81   do {
  82     pred = TO_FLOYD_PRED(src->id, cur);
  83     if (pred == -1)
  84       THROWF(arg_error, 0, "No route from '%s' to '%s'", src->name, dst->name);
  85     xbt_dynar_push_as(route_stack, sg_platf_route_cbarg_t, TO_FLOYD_LINK(pred, cur));
  86     cur = pred;
  87   } while (cur != src->id);
  88
  89   if (asg->hierarchy == SURF_ROUTING_RECURSIVE) {
  90     res->gw_src = xbt_dynar_getlast_as(route_stack, sg_platf_route_cbarg_t)->gw_src;
  91     res->gw_dst = xbt_dynar_getfirst_as(route_stack, sg_platf_route_cbarg_t)->gw_dst;
  92   }
  93
  94   sg_routing_edge_t prev_dst_gw = NULL;
  95   while (!xbt_dynar_is_empty(route_stack)) {
  96     sg_platf_route_cbarg_t e_route = xbt_dynar_pop_as(route_stack, sg_platf_route_cbarg_t);
  97     xbt_dynar_t links;
  98     sg_routing_link_t link;
  99     unsigned int cpt;
 100
 101     if (asg->hierarchy == SURF_ROUTING_RECURSIVE && prev_dst_gw != NULL
 102         && strcmp(prev_dst_gw->name, e_route->gw_src->name)) {
 103       routing_get_route_and_latency(prev_dst_gw, e_route->gw_src,
 104                                     &res->link_list, lat);
 105     }
 106
 107     links = e_route->link_list;
 108     xbt_dynar_foreach(links, cpt, link) {
 109       xbt_dynar_push_as(res->link_list, sg_routing_link_t, link);
 110       if (lat)
 111         *lat += surf_network_model->extension.network.get_link_latency(link);
 112     }
 113
 114     prev_dst_gw = e_route->gw_dst;
 115   }
 116   xbt_dynar_free(&route_stack);
 117 }
 118
 119 static void floyd_finalize(AS_t rc)
 120 {
 121   as_floyd_t as = (as_floyd_t) rc;
 122   int i, j;
 123   size_t table_size;
 124   if (as) {
 125     table_size = xbt_dynar_length(as->generic_routing.index_network_elm);
 126     /* Delete link_table */
 127     for (i = 0; i < table_size; i++)
 128       for (j = 0; j < table_size; j++)
 129         generic_free_route(TO_FLOYD_LINK(i, j));
 130     xbt_free(as->link_table);
 131     /* Delete bypass dict */
 132     xbt_dict_free(&as->generic_routing.bypassRoutes);
 133     /* Delete predecessor and cost table */
 134     xbt_free(as->predecessor_table);
 135     xbt_free(as->cost_table);
 136
 137     model_generic_finalize(rc);
 138   }
 139 }
 140
 141 AS_t model_floyd_create(void)
 142 {
 143   as_floyd_t new_component = (as_floyd_t)model_generic_create_sized(sizeof(s_as_floyd_t));
 144   new_component->generic_routing.parse_route = model_floyd_parse_route;
 145   new_component->generic_routing.parse_ASroute = model_floyd_parse_route;
 146   new_component->generic_routing.get_route_and_latency = floyd_get_route_and_latency;
 147   new_component->generic_routing.get_onelink_routes =
 148       floyd_get_onelink_routes;
 149   new_component->generic_routing.get_graph = generic_get_graph;
 150   new_component->generic_routing.finalize = floyd_finalize;
 151   return (AS_t)new_component;
 152 }
 153
 154 void model_floyd_end(AS_t current_routing)
 155 {
 156
 157   as_floyd_t as =
 158       ((as_floyd_t) current_routing);
 159
 160   unsigned int i, j, a, b, c;
 161
 162   /* set the size of table routing */
 163   size_t table_size = xbt_dynar_length(as->generic_routing.index_network_elm);
 164
 165   if(!as->link_table)
 166   {
 167     /* Create Cost, Predecessor and Link tables */
 168     as->cost_table = xbt_new0(double, table_size * table_size);       /* link cost from host to host */
 169     as->predecessor_table = xbt_new0(int, table_size * table_size);  /* predecessor host numbers */
 170     as->link_table = xbt_new0(sg_platf_route_cbarg_t, table_size * table_size);    /* actual link between src and dst */
 171
 172     /* Initialize costs and predecessors */
 173     for (i = 0; i < table_size; i++)
 174       for (j = 0; j < table_size; j++) {
 175         TO_FLOYD_COST(i, j) = DBL_MAX;
 176         TO_FLOYD_PRED(i, j) = -1;
 177         TO_FLOYD_LINK(i, j) = NULL;       /* fixed, missing in the previous version */
 178       }
 179   }
 180
 181   /* Add the loopback if needed */
 182   if (routing_platf->loopback && current_routing->hierarchy == SURF_ROUTING_BASE) {
 183     for (i = 0; i < table_size; i++) {
 184       sg_platf_route_cbarg_t e_route = TO_FLOYD_LINK(i, i);
 185       if (!e_route) {
 186         e_route = xbt_new0(s_sg_platf_route_cbarg_t, 1);
 187         e_route->gw_src = NULL;
 188         e_route->gw_dst = NULL;
 189         e_route->link_list = xbt_dynar_new(sizeof(sg_routing_link_t), NULL);
 190         xbt_dynar_push(e_route->link_list, &routing_platf->loopback);
 191         TO_FLOYD_LINK(i, i) = e_route;
 192         TO_FLOYD_PRED(i, i) = i;
 193         TO_FLOYD_COST(i, i) = 1;
 194       }
 195     }
 196   }
 197   /* Calculate path costs */
 198   for (c = 0; c < table_size; c++) {
 199     for (a = 0; a < table_size; a++) {
 200       for (b = 0; b < table_size; b++) {
 201         if (TO_FLOYD_COST(a, c) < DBL_MAX && TO_FLOYD_COST(c, b) < DBL_MAX) {
 202           if (TO_FLOYD_COST(a, b) == DBL_MAX ||
 203               (TO_FLOYD_COST(a, c) + TO_FLOYD_COST(c, b) <
 204                   TO_FLOYD_COST(a, b))) {
 205             TO_FLOYD_COST(a, b) =
 206                 TO_FLOYD_COST(a, c) + TO_FLOYD_COST(c, b);
 207             TO_FLOYD_PRED(a, b) = TO_FLOYD_PRED(c, b);
 208           }
 209         }
 210       }
 211     }
 212   }
 213 }
 214
 215 static int floyd_pointer_resource_cmp(const void *a, const void *b) {
 216   return a != b;
 217 }
 218
 219 //FIXME: kill dupplicates in next function with full routing
 220
 221 void model_floyd_parse_route(AS_t rc, sg_platf_route_cbarg_t route)
 222 {
 223   char *src = (char*)(route->src);
 224   char *dst = (char*)(route->dst);
 225
 226   int as_route = 0;
 227   as_floyd_t as = (as_floyd_t) rc;
 228
 229   /* set the size of table routing */
 230   size_t table_size = xbt_dynar_length(rc->index_network_elm);
 231   sg_routing_edge_t src_net_elm, dst_net_elm;
 232
 233   src_net_elm = sg_routing_edge_by_name_or_null(src);
 234   dst_net_elm = sg_routing_edge_by_name_or_null(dst);
 235
 236   xbt_assert(src_net_elm, "Network elements %s not found", src);
 237   xbt_assert(dst_net_elm, "Network elements %s not found", dst);
 238
 239   if(!as->link_table)
 240   {
 241     int i,j;
 242     /* Create Cost, Predecessor and Link tables */
 243     as->cost_table = xbt_new0(double, table_size * table_size);       /* link cost from host to host */
 244     as->predecessor_table = xbt_new0(int, table_size * table_size);  /* predecessor host numbers */
 245     as->link_table = xbt_new0(sg_platf_route_cbarg_t, table_size * table_size);    /* actual link between src and dst */
 246
 247     /* Initialize costs and predecessors */
 248     for (i = 0; i < table_size; i++)
 249       for (j = 0; j < table_size; j++) {
 250         TO_FLOYD_COST(i, j) = DBL_MAX;
 251         TO_FLOYD_PRED(i, j) = -1;
 252         TO_FLOYD_LINK(i, j) = NULL;       /* fixed, missing in the previous version */
 253       }
 254   }
 255   if(!route->gw_dst && !route->gw_src)
 256     XBT_DEBUG("Load Route from \"%s\" to \"%s\"", src, dst);
 257   else{
 258     as_route = 1;
 259     XBT_DEBUG("Load ASroute from \"%s(%s)\" to \"%s(%s)\"", src,
 260         route->gw_src->name, dst, route->gw_dst->name);
 261     if(route->gw_dst->rc_type == SURF_NETWORK_ELEMENT_NULL)
 262       xbt_die("The dst_gateway '%s' does not exist!",route->gw_dst->name);
 263     if(route->gw_src->rc_type == SURF_NETWORK_ELEMENT_NULL)
 264       xbt_die("The src_gateway '%s' does not exist!",route->gw_src->name);
 265   }
 266
 267   if(TO_FLOYD_LINK(src_net_elm->id, dst_net_elm->id))
 268   {
 269
 270     char * link_name;
 271     unsigned int cpt;
 272     xbt_dynar_t link_route_to_test = xbt_dynar_new(sizeof(sg_routing_link_t), NULL);
 273     xbt_dynar_foreach(route->link_list,cpt,link_name)
 274     {
 275       void *link = xbt_lib_get_or_null(link_lib, link_name, SURF_LINK_LEVEL);
 276       xbt_assert(link,"Link : '%s' doesn't exists.",link_name);
 277       xbt_dynar_push(link_route_to_test,&link);
 278     }
 279     xbt_assert(!xbt_dynar_compare(
 280         (void*)TO_FLOYD_LINK(src_net_elm->id, dst_net_elm->id)->link_list,
 281         (void*)link_route_to_test,
 282         (int_f_cpvoid_cpvoid_t) floyd_pointer_resource_cmp),
 283         "The route between \"%s\" and \"%s\" already exists", src,dst);
 284   }
 285   else
 286   {
 287     TO_FLOYD_LINK(src_net_elm->id, dst_net_elm->id) =
 288         generic_new_extended_route(rc->hierarchy, route, 1);
 289     TO_FLOYD_PRED(src_net_elm->id, dst_net_elm->id) = src_net_elm->id;
 290     TO_FLOYD_COST(src_net_elm->id, dst_net_elm->id) =
 291         ((TO_FLOYD_LINK(src_net_elm->id, dst_net_elm->id))->link_list)->used;   /* count of links, old model assume 1 */
 292   }
 293
 294   if ( (route->symmetrical == TRUE && as_route == 0)
 295       || (route->symmetrical == TRUE && as_route == 1)
 296   )
 297   {
 298     if(TO_FLOYD_LINK(dst_net_elm->id, src_net_elm->id))
 299     {
 300       if(!route->gw_dst && !route->gw_src)
 301         XBT_DEBUG("See Route from \"%s\" to \"%s\"", dst, src);
 302       else
 303         XBT_DEBUG("See ASroute from \"%s(%s)\" to \"%s(%s)\"", dst,
 304             route->gw_src->name, src, route->gw_dst->name);
 305       char * link_name;
 306       unsigned int i;
 307       xbt_dynar_t link_route_to_test = xbt_dynar_new(sizeof(sg_routing_link_t), NULL);
 308       for(i=xbt_dynar_length(route->link_list) ;i>0 ;i--)
 309       {
 310         link_name = xbt_dynar_get_as(route->link_list,i-1,void *);
 311         void *link = xbt_lib_get_or_null(link_lib, link_name, SURF_LINK_LEVEL);
 312         xbt_assert(link,"Link : '%s' doesn't exists.",link_name);
 313         xbt_dynar_push(link_route_to_test,&link);
 314       }
 315       xbt_assert(!xbt_dynar_compare(
 316           (void*)TO_FLOYD_LINK(dst_net_elm->id, src_net_elm->id)->link_list,
 317           (void*)link_route_to_test,
 318           (int_f_cpvoid_cpvoid_t) floyd_pointer_resource_cmp),
 319           "The route between \"%s\" and \"%s\" already exists", src,dst);
 320     }
 321     else
 322     {
 323       if(route->gw_dst && route->gw_src)
 324       {
 325         sg_routing_edge_t gw_src = route->gw_src;
 326         sg_routing_edge_t gw_dst = route->gw_dst;
 327         route->gw_src = gw_dst;
 328         route->gw_dst = gw_src;
 329       }
 330
 331       if(!route->gw_src && !route->gw_dst)
 332         XBT_DEBUG("Load Route from \"%s\" to \"%s\"", dst, src);
 333       else
 334         XBT_DEBUG("Load ASroute from \"%s(%s)\" to \"%s(%s)\"", dst,
 335             route->gw_src->name, src, route->gw_dst->name);
 336
 337       TO_FLOYD_LINK(dst_net_elm->id, src_net_elm->id) =
 338           generic_new_extended_route(rc->hierarchy, route, 0);
 339       TO_FLOYD_PRED(dst_net_elm->id, src_net_elm->id) = dst_net_elm->id;
 340       TO_FLOYD_COST(dst_net_elm->id, src_net_elm->id) =
 341           ((TO_FLOYD_LINK(dst_net_elm->id, src_net_elm->id))->link_list)->used;   /* count of links, old model assume 1 */
 342     }
 343   }
 344   xbt_dynar_free(&route->link_list);
 345 }