src/surf/fair_bottleneck.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2011. 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
   8 #include "xbt/sysdep.h"
   9 #include "xbt/log.h"
  10 #include "maxmin_private.hpp"
  11 #include <stdlib.h>
  12 #include <math.h>
  13
  14 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(surf_maxmin);
  15 #define SHOW_EXPR_G(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %g",expr);
  16 #define SHOW_EXPR_D(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %d",expr);
  17 #define SHOW_EXPR_P(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %p",expr);
  18
  19 void bottleneck_solve(lmm_system_t sys)
  20 {
  21   void *_var, *_var_next, *_cnst, *_cnst_next, *_elem;
  22   lmm_variable_t var = NULL;
  23   lmm_constraint_t cnst = NULL;
  24   s_lmm_constraint_t s_cnst;
  25   lmm_element_t elem = NULL;
  26   xbt_swag_t cnst_list = NULL;
  27   xbt_swag_t var_list = NULL;
  28   xbt_swag_t elem_list = NULL;
  29   int i;
  30
  31   static s_xbt_swag_t cnst_to_update;
  32
  33   if (!(sys->modified))
  34     return;
  35
  36   /* Init */
  37   xbt_swag_init(&(cnst_to_update),
  38                 xbt_swag_offset(s_cnst, saturated_constraint_set_hookup));
  39
  40   var_list = &(sys->variable_set);
  41   XBT_DEBUG("Variable set : %d", xbt_swag_size(var_list));
  42   xbt_swag_foreach(_var, var_list) {
  43         var = (lmm_variable_t)_var;
  44     int nb = 0;
  45     var->value = 0.0;
  46     XBT_DEBUG("Handling variable %p", var);
  47     xbt_swag_insert(var, &(sys->saturated_variable_set));
  48     for (i = 0; i < var->cnsts_number; i++) {
  49       if (var->cnsts[i].value == 0.0)
  50         nb++;
  51     }
  52     if ((nb == var->cnsts_number) && (var->weight > 0.0)) {
  53       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p",
  54              var);
  55       xbt_swag_remove(var, &(sys->saturated_variable_set));
  56       var->value = 1.0;
  57     }
  58     if (var->weight <= 0.0) {
  59       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p",
  60              var);
  61       xbt_swag_remove(var, &(sys->saturated_variable_set));
  62     }
  63   }
  64   var_list = &(sys->saturated_variable_set);
  65
  66   cnst_list = &(sys->active_constraint_set);
  67   XBT_DEBUG("Active constraints : %d", xbt_swag_size(cnst_list));
  68   xbt_swag_foreach(_cnst, cnst_list) {
  69         cnst = (lmm_constraint_t)_cnst;
  70     xbt_swag_insert(cnst, &(sys->saturated_constraint_set));
  71   }
  72   cnst_list = &(sys->saturated_constraint_set);
  73   xbt_swag_foreach(_cnst, cnst_list) {
  74         cnst = (lmm_constraint_t)_cnst;
  75     cnst->remaining = cnst->bound;
  76     cnst->usage = 0.0;
  77   }
  78
  79   XBT_DEBUG("Fair bottleneck Initialized");
  80
  81   /*
  82    * Compute Usage and store the variables that reach the maximum.
  83    */
  84   do {
  85     if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
  86       XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
  87       lmm_print(sys);
  88     }
  89     XBT_DEBUG("******* Constraints to process: %d *******",
  90            xbt_swag_size(cnst_list));
  91     xbt_swag_foreach_safe(_cnst, _cnst_next, cnst_list) {
  92       cnst = (lmm_constraint_t)_cnst;
  93       int nb = 0;
  94       XBT_DEBUG("Processing cnst %p ", cnst);
  95       elem_list = &(cnst->element_set);
  96       cnst->usage = 0.0;
  97       xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
  98         elem = (lmm_element_t)_elem;
  99         if (elem->variable->weight <= 0)
 100           break;
 101         if ((elem->value > 0)
 102             && xbt_swag_belongs(elem->variable, var_list))
 103           nb++;
 104       }
 105       XBT_DEBUG("\tThere are %d variables", nb);
 106       if (nb > 0 && !cnst->shared)
 107         nb = 1;
 108       if (!nb) {
 109         cnst->remaining = 0.0;
 110         cnst->usage = cnst->remaining;
 111         xbt_swag_remove(cnst, cnst_list);
 112         continue;
 113       }
 114       cnst->usage = cnst->remaining / nb;
 115       XBT_DEBUG("\tConstraint Usage %p : %f with %d variables", cnst,
 116              cnst->usage, nb);
 117     }
 118
 119     xbt_swag_foreach_safe(_var, _var_next, var_list) {
 120       var = (lmm_variable_t)_var;
 121       double min_inc =
 122           var->cnsts[0].constraint->usage / var->cnsts[0].value;
 123       for (i = 1; i < var->cnsts_number; i++) {
 124         lmm_element_t elm = &var->cnsts[i];
 125         min_inc = MIN(min_inc, elm->constraint->usage / elm->value);
 126       }
 127       if (var->bound > 0)
 128         min_inc = MIN(min_inc, var->bound - var->value);
 129       var->mu = min_inc;
 130       XBT_DEBUG("Updating variable %p maximum increment: %g", var, var->mu);
 131       var->value += var->mu;
 132       if (var->value == var->bound) {
 133         xbt_swag_remove(var, var_list);
 134       }
 135     }
 136
 137     xbt_swag_foreach_safe(_cnst, _cnst_next, cnst_list) {
 138       cnst = (lmm_constraint_t)_cnst;
 139       XBT_DEBUG("Updating cnst %p ", cnst);
 140       elem_list = &(cnst->element_set);
 141       xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
 142         elem = (lmm_element_t)_elem;
 143         if (elem->variable->weight <= 0)
 144           break;
 145         if (cnst->shared) {
 146           XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) with variable %p by %g",
 147                  cnst, cnst->remaining, elem->variable,
 148                  elem->variable->mu);
 149           double_update(&(cnst->remaining),
 150                         elem->value * elem->variable->mu);
 151         } else {
 152           XBT_DEBUG
 153               ("\tNon-Shared variable. Update constraint usage of %p (%g) with variable %p by %g",
 154                cnst, cnst->usage, elem->variable, elem->variable->mu);
 155           cnst->usage = MIN(cnst->usage, elem->value * elem->variable->mu);
 156         }
 157       }
 158       if (!cnst->shared) {
 159         XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) by %g",
 160                cnst, cnst->remaining, cnst->usage);
 161
 162         double_update(&(cnst->remaining), cnst->usage);
 163       }
 164
 165       XBT_DEBUG("\tRemaining for %p : %g", cnst, cnst->remaining);
 166       if (cnst->remaining == 0.0) {
 167         XBT_DEBUG("\tGet rid of constraint %p", cnst);
 168
 169         xbt_swag_remove(cnst, cnst_list);
 170         xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
 171           elem = (lmm_element_t)_elem;
 172           if (elem->variable->weight <= 0)
 173             break;
 174           if (elem->value > 0) {
 175             XBT_DEBUG("\t\tGet rid of variable %p", elem->variable);
 176             xbt_swag_remove(elem->variable, var_list);
 177           }
 178         }
 179       }
 180     }
 181   } while (xbt_swag_size(var_list));
 182
 183   xbt_swag_reset(cnst_list);
 184   sys->modified = 0;
 185   if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
 186     XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
 187     lmm_print(sys);
 188   }
 189 }