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[simgrid.git] / src / surf / cpu_cas01.cpp
1 /* Copyright (c) 2009-2021. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
2
3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
5
6 #include "cpu_cas01.hpp"
7 #include "simgrid/kernel/routing/NetZoneImpl.hpp"
8 #include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
9 #include "simgrid/sg_config.hpp"
10 #include "src/kernel/EngineImpl.hpp"
11 #include "src/kernel/resource/profile/Event.hpp"
12 #include "src/surf/cpu_ti.hpp"
13 #include "src/surf/surf_interface.hpp"
14 #include "surf/surf.hpp"
15
16 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(cpu_cas, res_cpu, "CPU resource, CAS01 model (used by default)");
17
18 /***********
19  * Options *
20  ***********/
21
22 static simgrid::config::Flag<std::string>
23     cpu_optim_opt("cpu/optim", "Optimization algorithm to use for CPU resources. ", "Lazy",
24
25                   std::map<std::string, std::string, std::less<>>({
26                       {"Lazy", "Lazy action management (partial invalidation in lmm + heap in action remaining)."},
27                       {"TI", "Trace integration. Highly optimized mode when using availability traces (only available "
28                              "for the Cas01 CPU model for now)."},
29                       {"Full", "Full update of remaining and variables. Slow but may be useful when debugging."},
30                   }),
31
32                   [](std::string const&) {
33                     xbt_assert(_sg_cfg_init_status < 2,
34                                "Cannot change the optimization algorithm after the initialization");
35                   });
36
37 /*********
38  * Model *
39  *********/
40 void surf_cpu_model_init_Cas01()
41 {
42   if (cpu_optim_opt == "TI") {
43     simgrid::kernel::resource::CpuTiModel::create_pm_models();
44     return;
45   }
46
47   auto cpu_model_pm = std::make_shared<simgrid::kernel::resource::CpuCas01Model>();
48   simgrid::kernel::EngineImpl::get_instance()->add_model(simgrid::kernel::resource::Model::Type::CPU_PM, cpu_model_pm,
49                                                          true);
50   simgrid::s4u::Engine::get_instance()->get_netzone_root()->get_impl()->set_cpu_pm_model(cpu_model_pm);
51 }
52
53 namespace simgrid {
54 namespace kernel {
55 namespace resource {
56
57 CpuCas01Model::CpuCas01Model()
58 {
59   if (config::get_value<std::string>("cpu/optim") == "Lazy")
60     set_update_algorithm(Model::UpdateAlgo::LAZY);
61
62   bool select = config::get_value<bool>("cpu/maxmin-selective-update");
63
64   if (is_update_lazy()) {
65     xbt_assert(select || config::is_default("cpu/maxmin-selective-update"),
66                "You cannot disable cpu selective update when using the lazy update mechanism");
67     select = true;
68   }
69
70   set_maxmin_system(new lmm::System(select));
71 }
72
73 Cpu* CpuCas01Model::create_cpu(s4u::Host* host, const std::vector<double>& speed_per_pstate)
74 {
75   return (new CpuCas01(host, speed_per_pstate))->set_model(this);
76 }
77
78 /************
79  * Resource *
80  ************/
81 bool CpuCas01::is_used() const
82 {
83   return get_model()->get_maxmin_system()->constraint_used(get_constraint());
84 }
85
86 /** @brief take into account changes of speed (either load or max) */
87 void CpuCas01::on_speed_change()
88 {
89   const lmm::Variable* var;
90   const lmm::Element* elem = nullptr;
91
92   get_model()->get_maxmin_system()->update_constraint_bound(get_constraint(),
93                                                             get_core_count() * speed_.scale * speed_.peak);
94   while ((var = get_constraint()->get_variable(&elem))) {
95     const CpuCas01Action* action = static_cast<CpuCas01Action*>(var->get_id());
96
97     get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_bound(action->get_variable(),
98                                                             action->requested_core() * speed_.scale * speed_.peak);
99   }
100
101   Cpu::on_speed_change();
102 }
103
104 void CpuCas01::apply_event(profile::Event* event, double value)
105 {
106   if (event == speed_.event) {
107     /* TODO (Hypervisor): do the same thing for constraint_core[i] */
108     xbt_assert(get_core_count() == 1, "FIXME: add speed scaling code also for constraint_core[i]");
109
110     speed_.scale = value;
111     on_speed_change();
112
113     tmgr_trace_event_unref(&speed_.event);
114   } else if (event == state_event_) {
115     /* TODO (Hypervisor): do the same thing for constraint_core[i] */
116     xbt_assert(get_core_count() == 1, "FIXME: add state change code also for constraint_core[i]");
117
118     if (value > 0) {
119       if (not is_on()) {
120         XBT_VERB("Restart actors on host %s", get_iface()->get_cname());
121         get_iface()->turn_on();
122       }
123     } else {
124       const lmm::Constraint* cnst = get_constraint();
125       const lmm::Variable* var;
126       const lmm::Element* elem = nullptr;
127       double date              = surf_get_clock();
128
129       get_iface()->turn_off();
130
131       while ((var = cnst->get_variable(&elem))) {
132         Action* action = var->get_id();
133
134         if (action->get_state() == Action::State::INITED || action->get_state() == Action::State::STARTED ||
135             action->get_state() == Action::State::IGNORED) {
136           action->set_finish_time(date);
137           action->set_state(Action::State::FAILED);
138         }
139       }
140     }
141     tmgr_trace_event_unref(&state_event_);
142
143   } else {
144     xbt_die("Unknown event!\n");
145   }
146 }
147
148 /** @brief Start a new execution on this CPU lasting @param size flops and using one core */
149 CpuAction* CpuCas01::execution_start(double size)
150 {
151   return new CpuCas01Action(get_model(), size, not is_on(), speed_.scale * speed_.peak, get_constraint());
152 }
153
154 CpuAction* CpuCas01::execution_start(double size, int requested_cores)
155 {
156   return new CpuCas01Action(get_model(), size, not is_on(), speed_.scale * speed_.peak, get_constraint(),
157                             requested_cores);
158 }
159
160 CpuAction* CpuCas01::sleep(double duration)
161 {
162   if (duration > 0)
163     duration = std::max(duration, sg_surf_precision);
164
165   XBT_IN("(%s,%g)", get_cname(), duration);
166   auto* action = new CpuCas01Action(get_model(), 1.0, not is_on(), speed_.scale * speed_.peak, get_constraint());
167
168   // FIXME: sleep variables should not consume 1.0 in System::expand()
169   action->set_max_duration(duration);
170   action->set_suspend_state(Action::SuspendStates::SLEEPING);
171   if (duration == NO_MAX_DURATION)
172     action->set_state(Action::State::IGNORED);
173
174   get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_penalty(action->get_variable(), 0.0);
175   if (get_model()->is_update_lazy()) { // remove action from the heap
176     get_model()->get_action_heap().remove(action);
177     // this is necessary for a variable with weight 0 since such variables are ignored in lmm and we need to set its
178     // max_duration correctly at the next call to share_resources
179     get_model()->get_modified_set()->push_front(*action);
180   }
181
182   XBT_OUT();
183   return action;
184 }
185
186 /**********
187  * Action *
188  **********/
189 CpuCas01Action::CpuCas01Action(Model* model, double cost, bool failed, double speed, lmm::Constraint* constraint,
190                                int requested_core)
191     : CpuAction(model, cost, failed,
192                 model->get_maxmin_system()->variable_new(this, 1.0 / requested_core, requested_core * speed, 1))
193     , requested_core_(requested_core)
194 {
195   if (model->is_update_lazy())
196     set_last_update();
197   model->get_maxmin_system()->expand(constraint, get_variable(), 1.0);
198 }
199
200 int CpuCas01Action::requested_core() const
201 {
202   return requested_core_;
203 }
204
205 } // namespace resource
206 } // namespace kernel
207 } // namespace simgrid