src/kernel/lmm/fair_bottleneck.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2011, 2013-2017. 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 "src/kernel/lmm/maxmin.hpp"
   8 #include "xbt/log.h"
   9 #include "xbt/sysdep.h"
  10 #include <algorithm>
  11 #include <cfloat>
  12 #include <cmath>
  13 #include <cstdlib>
  14
  15 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(surf_maxmin);
  16 #define SHOW_EXPR_G(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %g", expr);
  17 #define SHOW_EXPR_D(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %d", expr);
  18 #define SHOW_EXPR_P(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %p", expr);
  19
  20 void simgrid::kernel::lmm::bottleneck_solve(lmm_system_t sys)
  21 {
  22   void* _elem;
  23   lmm_element_t elem   = nullptr;
  24   xbt_swag_t elem_list = nullptr;
  25
  26   if (not sys->modified)
  27     return;
  28
  29   XBT_DEBUG("Variable set : %zu", sys->variable_set.size());
  30   for (s_lmm_variable_t& var : sys->variable_set) {
  31     var.value = 0.0;
  32     XBT_DEBUG("Handling variable %p", &var);
  33     if (var.sharing_weight > 0.0 && std::find_if(begin(var.cnsts), end(var.cnsts), [](s_lmm_element_t const& x) {
  34                                       return x.consumption_weight != 0.0;
  35                                     }) != end(var.cnsts)) {
  36       sys->saturated_variable_set.push_back(var);
  37     } else {
  38       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p", &var);
  39       if (var.sharing_weight > 0.0)
  40         var.value = 1.0;
  41     }
  42   }
  43
  44   XBT_DEBUG("Active constraints : %zu", sys->active_constraint_set.size());
  45   for (s_lmm_constraint_t& cnst : sys->active_constraint_set) {
  46     sys->saturated_constraint_set.push_back(cnst);
  47   }
  48   for (s_lmm_constraint_t& cnst : sys->saturated_constraint_set) {
  49     cnst.remaining = cnst.bound;
  50     cnst.usage     = 0.0;
  51   }
  52
  53   XBT_DEBUG("Fair bottleneck Initialized");
  54
  55   /*
  56    * Compute Usage and store the variables that reach the maximum.
  57    */
  58   auto& var_list  = sys->saturated_variable_set;
  59   auto& cnst_list = sys->saturated_constraint_set;
  60   do {
  61     if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
  62       XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
  63       sys->print();
  64     }
  65     XBT_DEBUG("******* Constraints to process: %zu *******", cnst_list.size());
  66     for (auto iter = std::begin(cnst_list); iter != std::end(cnst_list);) {
  67       s_lmm_constraint_t& cnst = *iter;
  68       int nb = 0;
  69       XBT_DEBUG("Processing cnst %p ", &cnst);
  70       elem_list  = &cnst.enabled_element_set;
  71       cnst.usage = 0.0;
  72       xbt_swag_foreach(_elem, elem_list)
  73       {
  74         elem = static_cast<lmm_element_t>(_elem);
  75         xbt_assert(elem->variable->sharing_weight > 0);
  76         if (elem->consumption_weight > 0 && elem->variable->saturated_variable_set_hook.is_linked())
  77           nb++;
  78       }
  79       XBT_DEBUG("\tThere are %d variables", nb);
  80       if (nb > 0 && not cnst.sharing_policy)
  81         nb = 1;
  82       if (nb == 0) {
  83         cnst.remaining = 0.0;
  84         cnst.usage     = 0.0;
  85         iter           = cnst_list.erase(iter);
  86       } else {
  87         cnst.usage = cnst.remaining / nb;
  88         XBT_DEBUG("\tConstraint Usage %p : %f with %d variables", &cnst, cnst.usage, nb);
  89         iter++;
  90       }
  91     }
  92
  93     for (auto iter = std::begin(var_list); iter != std::end(var_list);) {
  94       s_lmm_variable_t& var = *iter;
  95       double min_inc = DBL_MAX;
  96       for (s_lmm_element_t const& elm : var.cnsts) {
  97         if (elm.consumption_weight > 0)
  98           min_inc = std::min(min_inc, elm.constraint->usage / elm.consumption_weight);
  99       }
 100       if (var.bound > 0)
 101         min_inc = std::min(min_inc, var.bound - var.value);
 102       var.mu    = min_inc;
 103       XBT_DEBUG("Updating variable %p maximum increment: %g", &var, var.mu);
 104       var.value += var.mu;
 105       if (var.value == var.bound)
 106         iter = var_list.erase(iter);
 107       else
 108         iter++;
 109     }
 110
 111     for (auto iter = std::begin(cnst_list); iter != std::end(cnst_list);) {
 112       s_lmm_constraint_t& cnst = *iter;
 113       XBT_DEBUG("Updating cnst %p ", &cnst);
 114       elem_list = &cnst.enabled_element_set;
 115       xbt_swag_foreach(_elem, elem_list)
 116       {
 117         elem = static_cast<lmm_element_t>(_elem);
 118         xbt_assert(elem->variable->sharing_weight > 0);
 119         if (cnst.sharing_policy) {
 120           XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) with variable %p by %g", &cnst, cnst.remaining, elem->variable,
 121                     elem->variable->mu);
 122           double_update(&cnst.remaining, elem->consumption_weight * elem->variable->mu, sg_maxmin_precision);
 123         } else {
 124           XBT_DEBUG("\tNon-Shared variable. Update constraint usage of %p (%g) with variable %p by %g", &cnst,
 125                     cnst.usage, elem->variable, elem->variable->mu);
 126           cnst.usage = std::min(cnst.usage, elem->consumption_weight * elem->variable->mu);
 127         }
 128       }
 129       if (not cnst.sharing_policy) {
 130         XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) by %g", &cnst, cnst.remaining, cnst.usage);
 131
 132         double_update(&cnst.remaining, cnst.usage, sg_maxmin_precision);
 133       }
 134
 135       XBT_DEBUG("\tRemaining for %p : %g", &cnst, cnst.remaining);
 136       if (cnst.remaining <= 0.0) {
 137         XBT_DEBUG("\tGet rid of constraint %p", &cnst);
 138
 139         iter = cnst_list.erase(iter);
 140         xbt_swag_foreach(_elem, elem_list)
 141         {
 142           elem = static_cast<lmm_element_t>(_elem);
 143           if (elem->variable->sharing_weight <= 0)
 144             break;
 145           if (elem->consumption_weight > 0 && elem->variable->saturated_variable_set_hook.is_linked()) {
 146             XBT_DEBUG("\t\tGet rid of variable %p", elem->variable);
 147             var_list.erase(var_list.iterator_to(*elem->variable));
 148           }
 149         }
 150       } else {
 151         iter++;
 152       }
 153     }
 154   } while (not var_list.empty());
 155
 156   cnst_list.clear();
 157   sys->modified = true;
 158   if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
 159     XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
 160     sys->print();
 161   }
 162 }