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