src/simdag/sd_task.cpp

   1 /* Copyright (c) 2006-2019. 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 "simdag_private.hpp"
   8 #include "src/surf/HostImpl.hpp"
   9 #include "src/surf/surf_interface.hpp"
  10 #include <algorithm>
  11
  12 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(sd_task, sd, "Logging specific to SimDag (task)");
  13
  14 /* Destroys the data memorized by SD_task_schedule. Task state must be SD_SCHEDULED or SD_RUNNABLE. */
  15 static void __SD_task_destroy_scheduling_data(SD_task_t task)
  16 {
  17   if (task->state != SD_SCHEDULED && task->state != SD_RUNNABLE)
  18     THROWF(arg_error, 0, "Task '%s' must be SD_SCHEDULED or SD_RUNNABLE", SD_task_get_name(task));
  19
  20   xbt_free(task->flops_amount);
  21   xbt_free(task->bytes_amount);
  22   task->bytes_amount = nullptr;
  23   task->flops_amount = nullptr;
  24 }
  25
  26 /**
  27  * @brief Creates a new task.
  28  *
  29  * @param name the name of the task (can be @c nullptr)
  30  * @param data the user data you want to associate with the task (can be @c nullptr)
  31  * @param amount amount of the task
  32  * @return the new task
  33  * @see SD_task_destroy()
  34  */
  35 SD_task_t SD_task_create(const char *name, void *data, double amount)
  36 {
  37   SD_task_t task = xbt_new0(s_SD_task_t, 1);
  38   task->kind = SD_TASK_NOT_TYPED;
  39   task->state= SD_NOT_SCHEDULED;
  40   sd_global->initial_tasks->insert(task);
  41
  42   task->marked = 0;
  43   task->start_time = -1.0;
  44   task->finish_time = -1.0;
  45   task->surf_action = nullptr;
  46   task->watch_points = 0;
  47
  48   task->inputs = new std::set<SD_task_t>();
  49   task->outputs = new std::set<SD_task_t>();
  50   task->predecessors = new std::set<SD_task_t>();
  51   task->successors = new std::set<SD_task_t>();
  52
  53   task->data = data;
  54   task->name = xbt_strdup(name);
  55   task->amount = amount;
  56   task->allocation = new std::vector<sg_host_t>();
  57   task->rate = -1;
  58   return task;
  59 }
  60
  61 static inline SD_task_t SD_task_create_sized(const char *name, void *data, double amount, int count)
  62 {
  63   SD_task_t task = SD_task_create(name, data, amount);
  64   task->bytes_amount = xbt_new0(double, count * count);
  65   task->flops_amount = xbt_new0(double, count);
  66   return task;
  67 }
  68
  69 /** @brief create a end-to-end communication task that can then be auto-scheduled
  70  *
  71  * Auto-scheduling mean that the task can be used with SD_task_schedulev(). This allows to specify the task costs at
  72  * creation, and decouple them from the scheduling process where you just specify which resource should deliver the
  73  * mandatory power.
  74  *
  75  * A end-to-end communication must be scheduled on 2 hosts, and the amount specified at creation is sent from hosts[0]
  76  * to hosts[1].
  77  */
  78 SD_task_t SD_task_create_comm_e2e(const char *name, void *data, double amount)
  79 {
  80   SD_task_t res = SD_task_create_sized(name, data, amount, 2);
  81   res->bytes_amount[2] = amount;
  82   res->kind = SD_TASK_COMM_E2E;
  83
  84   return res;
  85 }
  86
  87 /** @brief create a sequential computation task that can then be auto-scheduled
  88  *
  89  * Auto-scheduling mean that the task can be used with SD_task_schedulev(). This allows to specify the task costs at
  90  * creation, and decouple them from the scheduling process where you just specify which resource should deliver the
  91  * mandatory power.
  92  *
  93  * A sequential computation must be scheduled on 1 host, and the amount specified at creation to be run on hosts[0].
  94  *
  95  * @param name the name of the task (can be @c nullptr)
  96  * @param data the user data you want to associate with the task (can be @c nullptr)
  97  * @param flops_amount amount of compute work to be done by the task
  98  * @return the new SD_TASK_COMP_SEQ typed task
  99  */
 100 SD_task_t SD_task_create_comp_seq(const char *name, void *data, double flops_amount)
 101 {
 102   SD_task_t res = SD_task_create_sized(name, data, flops_amount, 1);
 103   res->flops_amount[0] = flops_amount;
 104   res->kind = SD_TASK_COMP_SEQ;
 105
 106   return res;
 107 }
 108
 109 /** @brief create a parallel computation task that can then be auto-scheduled
 110  *
 111  * Auto-scheduling mean that the task can be used with SD_task_schedulev(). This allows to specify the task costs at
 112  * creation, and decouple them from the scheduling process where you just specify which resource should deliver the
 113  * mandatory power.
 114  *
 115  * A parallel computation can be scheduled on any number of host.
 116  * The underlying speedup model is Amdahl's law.
 117  * To be auto-scheduled, @see SD_task_distribute_comp_amdahl has to be called first.
 118  * @param name the name of the task (can be @c nullptr)
 119  * @param data the user data you want to associate with the task (can be @c nullptr)
 120  * @param flops_amount amount of compute work to be done by the task
 121  * @param alpha purely serial fraction of the work to be done (in [0.;1.[)
 122  * @return the new task
 123  */
 124 SD_task_t SD_task_create_comp_par_amdahl(const char *name, void *data, double flops_amount, double alpha)
 125 {
 126   xbt_assert(alpha < 1. && alpha >= 0., "Invalid parameter: alpha must be in [0.;1.[");
 127
 128   SD_task_t res = SD_task_create(name, data, flops_amount);
 129   res->alpha = alpha;
 130   res->kind = SD_TASK_COMP_PAR_AMDAHL;
 131
 132   return res;
 133 }
 134
 135 /** @brief create a complex data redistribution task that can then be  auto-scheduled
 136  *
 137  * Auto-scheduling mean that the task can be used with SD_task_schedulev().
 138  * This allows to specify the task costs at creation, and decouple them from the scheduling process where you just
 139  * specify which resource should communicate.
 140  *
 141  * A data redistribution can be scheduled on any number of host.
 142  * The assumed distribution is a 1D block distribution. Each host owns the same share of the @see amount.
 143  * To be auto-scheduled, @see SD_task_distribute_comm_mxn_1d_block has to be  called first.
 144  * @param name the name of the task (can be @c nullptr)
 145  * @param data the user data you want to associate with the task (can be @c nullptr)
 146  * @param amount amount of data to redistribute by the task
 147  * @return the new task
 148  */
 149 SD_task_t SD_task_create_comm_par_mxn_1d_block(const char *name, void *data, double amount)
 150 {
 151   SD_task_t res = SD_task_create(name, data, amount);
 152   res->kind = SD_TASK_COMM_PAR_MXN_1D_BLOCK;
 153
 154   return res;
 155 }
 156
 157 /**
 158  * @brief Destroys a task.
 159  *
 160  * The user data (if any) should have been destroyed first.
 161  *
 162  * @param task the task you want to destroy
 163  * @see SD_task_create()
 164  */
 165 void SD_task_destroy(SD_task_t task)
 166 {
 167   XBT_DEBUG("Destroying task %s...", SD_task_get_name(task));
 168
 169   /* First Remove all dependencies associated with the task. */
 170   while (not task->predecessors->empty())
 171     SD_task_dependency_remove(*(task->predecessors->begin()), task);
 172   while (not task->inputs->empty())
 173     SD_task_dependency_remove(*(task->inputs->begin()), task);
 174   while (not task->successors->empty())
 175     SD_task_dependency_remove(task, *(task->successors->begin()));
 176   while (not task->outputs->empty())
 177     SD_task_dependency_remove(task, *(task->outputs->begin()));
 178
 179   if (task->state == SD_SCHEDULED || task->state == SD_RUNNABLE)
 180     __SD_task_destroy_scheduling_data(task);
 181
 182   xbt_free(task->name);
 183
 184   if (task->surf_action != nullptr)
 185     task->surf_action->unref();
 186
 187   delete task->allocation;
 188   xbt_free(task->bytes_amount);
 189   xbt_free(task->flops_amount);
 190   delete task->inputs;
 191   delete task->outputs;
 192   delete task->predecessors;
 193   delete task->successors;
 194   xbt_free(task);
 195
 196   XBT_DEBUG("Task destroyed.");
 197 }
 198
 199 /**
 200  * @brief Returns the user data of a task
 201  *
 202  * @param task a task
 203  * @return the user data associated with this task (can be @c nullptr)
 204  * @see SD_task_set_data()
 205  */
 206 void *SD_task_get_data(SD_task_t task)
 207 {
 208   return task->data;
 209 }
 210
 211 /**
 212  * @brief Sets the user data of a task
 213  *
 214  * The new data can be @c nullptr. The old data should have been freed first, if it was not @c nullptr.
 215  *
 216  * @param task a task
 217  * @param data the new data you want to associate with this task
 218  * @see SD_task_get_data()
 219  */
 220 void SD_task_set_data(SD_task_t task, void *data)
 221 {
 222   task->data = data;
 223 }
 224
 225 /**
 226  * @brief Sets the rate of a task
 227  *
 228  * This will change the network bandwidth a task can use. This rate  cannot be dynamically changed. Once the task has
 229  * started, this call is ineffective. This rate depends on both the nominal bandwidth on the route onto which the task
 230  * is scheduled (@see SD_task_get_current_bandwidth) and the amount of data to transfer.
 231  *
 232  * To divide the nominal bandwidth by 2, the rate then has to be :
 233  *    rate = bandwidth/(2*amount)
 234  *
 235  * @param task a @see SD_TASK_COMM_E2E task (end-to-end communication)
 236  * @param rate the new rate you want to associate with this task.
 237  */
 238 void SD_task_set_rate(SD_task_t task, double rate)
 239 {
 240   xbt_assert(task->kind == SD_TASK_COMM_E2E, "The rate can be modified for end-to-end communications only.");
 241   if(task->state < SD_RUNNING) {
 242     task->rate = rate;
 243   } else {
 244     XBT_WARN("Task %p has started. Changing rate is ineffective.", task);
 245   }
 246 }
 247
 248 /**
 249  * @brief Returns the state of a task
 250  *
 251  * @param task a task
 252  * @return the current @ref e_SD_task_state_t "state" of this task:
 253  * #SD_NOT_SCHEDULED, #SD_SCHEDULED, #SD_RUNNABLE, #SD_RUNNING, #SD_DONE or #SD_FAILED
 254  * @see e_SD_task_state_t
 255  */
 256 e_SD_task_state_t SD_task_get_state(SD_task_t task)
 257 {
 258   return task->state;
 259 }
 260
 261 /* Changes the state of a task. Updates the sd_global->watch_point_reached flag.
 262  */
 263 void SD_task_set_state(SD_task_t task, e_SD_task_state_t new_state)
 264 {
 265   std::set<SD_task_t>::iterator idx;
 266   XBT_DEBUG("Set state of '%s' to %d", task->name, new_state);
 267   if ((new_state == SD_NOT_SCHEDULED || new_state == SD_SCHEDULABLE) && task->state == SD_FAILED){
 268     sd_global->completed_tasks->erase(task);
 269     sd_global->initial_tasks->insert(task);
 270   }
 271
 272   if (new_state == SD_SCHEDULED && task->state == SD_RUNNABLE){
 273     sd_global->initial_tasks->insert(task);
 274     sd_global->runnable_tasks->erase(task);
 275   }
 276
 277   if (new_state == SD_RUNNABLE){
 278     idx = sd_global->initial_tasks->find(task);
 279     if (idx != sd_global->initial_tasks->end()) {
 280       sd_global->runnable_tasks->insert(*idx);
 281       sd_global->initial_tasks->erase(idx);
 282     }
 283   }
 284
 285   if (new_state == SD_RUNNING)
 286     sd_global->runnable_tasks->erase(task);
 287
 288   if (new_state == SD_DONE || new_state == SD_FAILED){
 289     sd_global->completed_tasks->insert(task);
 290     task->start_time = task->surf_action->get_start_time();
 291     if (new_state == SD_DONE){
 292       task->finish_time = task->surf_action->get_finish_time();
 293 #if SIMGRID_HAVE_JEDULE
 294       jedule_log_sd_event(task);
 295 #endif
 296     } else
 297       task->finish_time = surf_get_clock();
 298     task->surf_action->unref();
 299     task->surf_action = nullptr;
 300     task->allocation->clear();
 301   }
 302
 303   task->state = new_state;
 304
 305   if (task->watch_points & new_state) {
 306     XBT_VERB("Watch point reached with task '%s'!", task->name);
 307     sd_global->watch_point_reached = true;
 308     SD_task_unwatch(task, new_state);   /* remove the watch point */
 309   }
 310 }
 311
 312 /**
 313  * @brief Returns the name of a task
 314  *
 315  * @param task a task
 316  * @return the name of this task (can be @c nullptr)
 317  */
 318 const char *SD_task_get_name(SD_task_t task)
 319 {
 320   return task->name;
 321 }
 322
 323 /** @brief Allows to change the name of a task */
 324 void SD_task_set_name(SD_task_t task, const char *name)
 325 {
 326   xbt_free(task->name);
 327   task->name = xbt_strdup(name);
 328 }
 329
 330 /** @brief Returns the dynar of the parents of a task
 331  *
 332  * @param task a task
 333  * @return a newly allocated dynar comprising the parents of this task
 334  */
 335
 336 xbt_dynar_t SD_task_get_parents(SD_task_t task)
 337 {
 338   xbt_dynar_t parents = xbt_dynar_new(sizeof(SD_task_t), nullptr);
 339
 340   for (auto const& it : *task->predecessors)
 341     xbt_dynar_push(parents, &it);
 342   for (auto const& it : *task->inputs)
 343     xbt_dynar_push(parents, &it);
 344
 345   return parents;
 346 }
 347
 348 /** @brief Returns the dynar of the parents of a task
 349  *
 350  * @param task a task
 351  * @return a newly allocated dynar comprising the parents of this task
 352  */
 353 xbt_dynar_t SD_task_get_children(SD_task_t task)
 354 {
 355   xbt_dynar_t children = xbt_dynar_new(sizeof(SD_task_t), nullptr);
 356
 357   for (auto const& it : *task->successors)
 358     xbt_dynar_push(children, &it);
 359   for (auto const& it : *task->outputs)
 360     xbt_dynar_push(children, &it);
 361
 362   return children;
 363 }
 364
 365 /**
 366  * @brief Returns the number of workstations involved in a task
 367  *
 368  * Only call this on already scheduled tasks!
 369  * @param task a task
 370  */
 371 int SD_task_get_workstation_count(SD_task_t task)
 372 {
 373   return task->allocation->size();
 374 }
 375
 376 /**
 377  * @brief Returns the list of workstations involved in a task
 378  *
 379  * Only call this on already scheduled tasks!
 380  * @param task a task
 381  */
 382 sg_host_t *SD_task_get_workstation_list(SD_task_t task)
 383 {
 384   return task->allocation->data();
 385 }
 386
 387 /**
 388  * @brief Returns the total amount of work contained in a task
 389  *
 390  * @param task a task
 391  * @return the total amount of work (computation or data transfer) for this task
 392  * @see SD_task_get_remaining_amount()
 393  */
 394 double SD_task_get_amount(SD_task_t task)
 395 {
 396   return task->amount;
 397 }
 398
 399 /** @brief Sets the total amount of work of a task
 400  * For sequential typed tasks (COMP_SEQ and COMM_E2E), it also sets the appropriate values in the flops_amount and
 401  * bytes_amount arrays respectively. Nothing more than modifying task->amount is done for parallel  typed tasks
 402  * (COMP_PAR_AMDAHL and COMM_PAR_MXN_1D_BLOCK) as the distribution of the amount of work is done at scheduling time.
 403  *
 404  * @param task a task
 405  * @param amount the new amount of work to execute
 406  */
 407 void SD_task_set_amount(SD_task_t task, double amount)
 408 {
 409   task->amount = amount;
 410   if (task->kind == SD_TASK_COMP_SEQ)
 411     task->flops_amount[0] = amount;
 412   if (task->kind == SD_TASK_COMM_E2E)
 413     task->bytes_amount[2] = amount;
 414 }
 415
 416 /**
 417  * @brief Returns the alpha parameter of a SD_TASK_COMP_PAR_AMDAHL task
 418  *
 419  * @param task a parallel task assuming Amdahl's law as speedup model
 420  * @return the alpha parameter (serial part of a task in percent) for this task
 421  */
 422 double SD_task_get_alpha(SD_task_t task)
 423 {
 424   xbt_assert(SD_task_get_kind(task) == SD_TASK_COMP_PAR_AMDAHL, "Alpha parameter is not defined for this kind of task");
 425   return task->alpha;
 426 }
 427
 428 /**
 429  * @brief Returns the remaining amount work to do till the completion of a task
 430  *
 431  * @param task a task
 432  * @return the remaining amount of work (computation or data transfer) of this task
 433  * @see SD_task_get_amount()
 434  */
 435 double SD_task_get_remaining_amount(SD_task_t task)
 436 {
 437   if (task->surf_action)
 438     return task->surf_action->get_remains();
 439   else
 440     return (task->state == SD_DONE) ? 0 : task->amount;
 441 }
 442
 443 e_SD_task_kind_t SD_task_get_kind(SD_task_t task)
 444 {
 445   return task->kind;
 446 }
 447
 448 /** @brief Displays debugging information about a task */
 449 void SD_task_dump(SD_task_t task)
 450 {
 451   XBT_INFO("Displaying task %s", SD_task_get_name(task));
 452   if (task->state == SD_RUNNABLE)
 453     XBT_INFO("  - state: runnable");
 454   else if (task->state < SD_RUNNABLE)
 455     XBT_INFO("  - state: %s not runnable", __get_state_name(task->state));
 456   else
 457     XBT_INFO("  - state: not runnable %s", __get_state_name(task->state));
 458
 459   if (task->kind != 0) {
 460     switch (task->kind) {
 461     case SD_TASK_COMM_E2E:
 462       XBT_INFO("  - kind: end-to-end communication");
 463       break;
 464     case SD_TASK_COMP_SEQ:
 465       XBT_INFO("  - kind: sequential computation");
 466       break;
 467     case SD_TASK_COMP_PAR_AMDAHL:
 468       XBT_INFO("  - kind: parallel computation following Amdahl's law");
 469       break;
 470     case SD_TASK_COMM_PAR_MXN_1D_BLOCK:
 471       XBT_INFO("  - kind: MxN data redistribution assuming 1D block distribution");
 472       break;
 473     default:
 474       XBT_INFO("  - (unknown kind %d)", task->kind);
 475     }
 476   }
 477
 478   XBT_INFO("  - amount: %.0f", SD_task_get_amount(task));
 479   if (task->kind == SD_TASK_COMP_PAR_AMDAHL)
 480     XBT_INFO("  - alpha: %.2f", task->alpha);
 481   XBT_INFO("  - Dependencies to satisfy: %zu", task->inputs->size()+ task->predecessors->size());
 482   if ((task->inputs->size()+ task->predecessors->size()) > 0) {
 483     XBT_INFO("  - pre-dependencies:");
 484     for (auto const& it : *task->predecessors)
 485       XBT_INFO("    %s", it->name);
 486
 487     for (auto const& it : *task->inputs)
 488       XBT_INFO("    %s", it->name);
 489   }
 490   if ((task->outputs->size() + task->successors->size()) > 0) {
 491     XBT_INFO("  - post-dependencies:");
 492
 493     for (auto const& it : *task->successors)
 494       XBT_INFO("    %s", it->name);
 495     for (auto const& it : *task->outputs)
 496       XBT_INFO("    %s", it->name);
 497   }
 498 }
 499
 500 /** @brief Dumps the task in dotty formalism into the FILE* passed as second argument */
 501 void SD_task_dotty(SD_task_t task, void *out)
 502 {
 503   FILE *fout = static_cast<FILE*>(out);
 504   fprintf(fout, "  T%p [label=\"%.20s\"", task, task->name);
 505   switch (task->kind) {
 506   case SD_TASK_COMM_E2E:
 507   case SD_TASK_COMM_PAR_MXN_1D_BLOCK:
 508     fprintf(fout, ", shape=box");
 509     break;
 510   case SD_TASK_COMP_SEQ:
 511   case SD_TASK_COMP_PAR_AMDAHL:
 512     fprintf(fout, ", shape=circle");
 513     break;
 514   default:
 515     xbt_die("Unknown task type!");
 516   }
 517   fprintf(fout, "];\n");
 518   for (auto const& it : *task->predecessors)
 519     fprintf(fout, " T%p -> T%p;\n", it, task);
 520   for (auto const& it : *task->inputs)
 521     fprintf(fout, " T%p -> T%p;\n", it, task);
 522 }
 523
 524 /**
 525  * @brief Adds a dependency between two tasks
 526  *
 527  * @a dst will depend on @a src, ie @a dst will not start before @a src is finished.
 528  * Their @ref e_SD_task_state_t "state" must be #SD_NOT_SCHEDULED, #SD_SCHEDULED or #SD_RUNNABLE.
 529  *
 530  * @param src the task which must be executed first
 531  * @param dst the task you want to make depend on @a src
 532  * @see SD_task_dependency_remove()
 533  */
 534 void SD_task_dependency_add(SD_task_t src, SD_task_t dst)
 535 {
 536   if (src == dst)
 537     THROWF(arg_error, 0, "Cannot add a dependency between task '%s' and itself", SD_task_get_name(src));
 538
 539   if (src->state == SD_DONE || src->state == SD_FAILED)
 540     THROWF(arg_error, 0, "Task '%s' must be SD_NOT_SCHEDULED, SD_SCHEDULABLE, SD_SCHEDULED, SD_RUNNABLE, or SD_RUNNING",
 541            src->name);
 542
 543   if (dst->state == SD_DONE || dst->state == SD_FAILED || dst->state == SD_RUNNING)
 544     THROWF(arg_error, 0, "Task '%s' must be SD_NOT_SCHEDULED, SD_SCHEDULABLE, SD_SCHEDULED, or SD_RUNNABLE",
 545            dst->name);
 546
 547   if (dst->inputs->find(src) != dst->inputs->end() || src->outputs->find(dst) != src->outputs->end() ||
 548       src->successors->find(dst) != src->successors->end() || dst->predecessors->find(src) != dst->predecessors->end())
 549     THROWF(arg_error, 0, "A dependency already exists between task '%s' and task '%s'", src->name, dst->name);
 550
 551   XBT_DEBUG("SD_task_dependency_add: src = %s, dst = %s", src->name, dst->name);
 552
 553   if (src->kind == SD_TASK_COMM_E2E || src->kind == SD_TASK_COMM_PAR_MXN_1D_BLOCK){
 554     if (dst->kind == SD_TASK_COMP_SEQ || dst->kind == SD_TASK_COMP_PAR_AMDAHL)
 555         dst->inputs->insert(src);
 556     else
 557       dst->predecessors->insert(src);
 558     src->successors->insert(dst);
 559   } else {
 560     if (dst->kind == SD_TASK_COMM_E2E|| dst->kind == SD_TASK_COMM_PAR_MXN_1D_BLOCK)
 561       src->outputs->insert(dst);
 562     else
 563       src->successors->insert(dst);
 564     dst->predecessors->insert(src);
 565   }
 566
 567   /* if the task was runnable, the task goes back to SD_SCHEDULED because of the new dependency*/
 568   if (dst->state == SD_RUNNABLE) {
 569     XBT_DEBUG("SD_task_dependency_add: %s was runnable and becomes scheduled!", dst->name);
 570     SD_task_set_state(dst, SD_SCHEDULED);
 571   }
 572 }
 573
 574 /**
 575  * @brief Indicates whether there is a dependency between two tasks.
 576  *
 577  * @param src a task
 578  * @param dst a task depending on @a src
 579  *
 580  * If src is nullptr, checks whether dst has any pre-dependency.
 581  * If dst is nullptr, checks whether src has any post-dependency.
 582  */
 583 int SD_task_dependency_exists(SD_task_t src, SD_task_t dst)
 584 {
 585   xbt_assert(src != nullptr || dst != nullptr, "Invalid parameter: both src and dst are nullptr");
 586
 587   if (src) {
 588     if (dst) {
 589       return (src->successors->find(dst) != src->successors->end() || src->outputs->find(dst) != src->outputs->end());
 590     } else {
 591       return src->successors->size() + src->outputs->size();
 592     }
 593   } else {
 594     return dst->predecessors->size() + dst->inputs->size();
 595   }
 596 }
 597
 598 /**
 599  * @brief Remove a dependency between two tasks
 600  *
 601  * @param src a task
 602  * @param dst a task depending on @a src
 603  * @see SD_task_dependency_add()
 604  */
 605 void SD_task_dependency_remove(SD_task_t src, SD_task_t dst)
 606 {
 607   XBT_DEBUG("SD_task_dependency_remove: src = %s, dst = %s", SD_task_get_name(src), SD_task_get_name(dst));
 608
 609   if (src->successors->find(dst) == src->successors->end() && src->outputs->find(dst) == src->outputs->end())
 610     THROWF(arg_error, 0, "No dependency found between task '%s' and '%s': task '%s' is not a successor of task '%s'",
 611            src->name, dst->name, dst->name, src->name);
 612
 613   if (src->kind == SD_TASK_COMM_E2E || src->kind == SD_TASK_COMM_PAR_MXN_1D_BLOCK){
 614     if (dst->kind == SD_TASK_COMP_SEQ || dst->kind == SD_TASK_COMP_PAR_AMDAHL)
 615       dst->inputs->erase(src);
 616     else
 617       dst->predecessors->erase(src);
 618     src->successors->erase(dst);
 619   } else {
 620     if (dst->kind == SD_TASK_COMM_E2E|| dst->kind == SD_TASK_COMM_PAR_MXN_1D_BLOCK)
 621       src->outputs->erase(dst);
 622     else
 623       src->successors->erase(dst);
 624     dst->predecessors->erase(src);
 625   }
 626
 627   /* if the task was scheduled and dependencies are satisfied, we can make it runnable */
 628   if (dst->predecessors->empty() && dst->inputs->empty() && dst->state == SD_SCHEDULED)
 629     SD_task_set_state(dst, SD_RUNNABLE);
 630 }
 631
 632 /**
 633  * @brief Adds a watch point to a task
 634  *
 635  * SD_simulate() will stop as soon as the @ref e_SD_task_state_t "state" of this task becomes the one given in argument.
 636  * The watch point is then automatically removed.
 637  *
 638  * @param task a task
 639  * @param state the @ref e_SD_task_state_t "state" you want to watch (cannot be #SD_NOT_SCHEDULED)
 640  * @see SD_task_unwatch()
 641  */
 642 void SD_task_watch(SD_task_t task, e_SD_task_state_t state)
 643 {
 644   if (state & SD_NOT_SCHEDULED)
 645     THROWF(arg_error, 0, "Cannot add a watch point for state SD_NOT_SCHEDULED");
 646
 647   task->watch_points = task->watch_points | state;
 648 }
 649
 650 /**
 651  * @brief Removes a watch point from a task
 652  *
 653  * @param task a task
 654  * @param state the @ref e_SD_task_state_t "state" you no longer want to watch
 655  * @see SD_task_watch()
 656  */
 657 void SD_task_unwatch(SD_task_t task, e_SD_task_state_t state)
 658 {
 659   xbt_assert(state != SD_NOT_SCHEDULED, "SimDag error: Cannot have a watch point for state SD_NOT_SCHEDULED");
 660   task->watch_points = task->watch_points & ~state;
 661 }
 662
 663 /**
 664  * @brief Returns an approximative estimation of the execution time of a task.
 665  *
 666  * The estimation is very approximative because the value returned is the time the task would take if it was executed
 667  * now and if it was the only task.
 668  *
 669  * @param host_count number of hosts on which the task would be executed
 670  * @param host_list the hosts on which the task would be executed
 671  * @param flops_amount computation amount for each host(i.e., an array of host_count doubles)
 672  * @param bytes_amount communication amount between each pair of hosts (i.e., a matrix of host_count*host_count doubles)
 673  * @see SD_schedule()
 674  */
 675 double SD_task_get_execution_time(SD_task_t /*task*/, int host_count, const sg_host_t* host_list,
 676                                   const double* flops_amount, const double* bytes_amount)
 677 {
 678   xbt_assert(host_count > 0, "Invalid parameter");
 679   double max_time = 0.0;
 680
 681   /* the task execution time is the maximum execution time of the parallel tasks */
 682   for (int i = 0; i < host_count; i++) {
 683     double time = 0.0;
 684     if (flops_amount != nullptr)
 685       time = flops_amount[i] / host_list[i]->get_speed();
 686
 687     if (bytes_amount != nullptr)
 688       for (int j = 0; j < host_count; j++)
 689         if (bytes_amount[i * host_count + j] != 0)
 690           time += (sg_host_route_latency(host_list[i], host_list[j]) +
 691                    bytes_amount[i * host_count + j] / sg_host_route_bandwidth(host_list[i], host_list[j]));
 692
 693     if (time > max_time)
 694       max_time = time;
 695   }
 696   return max_time;
 697 }
 698
 699 static inline void SD_task_do_schedule(SD_task_t task)
 700 {
 701   if (SD_task_get_state(task) > SD_SCHEDULABLE)
 702     THROWF(arg_error, 0, "Task '%s' has already been scheduled", SD_task_get_name(task));
 703
 704   if (task->predecessors->empty() && task->inputs->empty())
 705     SD_task_set_state(task, SD_RUNNABLE);
 706   else
 707     SD_task_set_state(task, SD_SCHEDULED);
 708 }
 709
 710 /**
 711  * @brief Schedules a task
 712  *
 713  * The task state must be #SD_NOT_SCHEDULED.
 714  * Once scheduled, a task is executed as soon as possible in @see SD_simulate, i.e. when its dependencies are satisfied.
 715  *
 716  * @param task the task you want to schedule
 717  * @param host_count number of hosts on which the task will be executed
 718  * @param host_list the hosts on which the task will be executed
 719  * @param flops_amount computation amount for each hosts (i.e., an array of host_count doubles)
 720  * @param bytes_amount communication amount between each pair of hosts (i.e., a matrix of host_count*host_count doubles)
 721  * @param rate task execution speed rate
 722  * @see SD_task_unschedule()
 723  */
 724 void SD_task_schedule(SD_task_t task, int host_count, const sg_host_t * host_list,
 725                       const double *flops_amount, const double *bytes_amount, double rate)
 726 {
 727   xbt_assert(host_count > 0, "host_count must be positive");
 728
 729   task->rate = rate;
 730
 731   if (flops_amount) {
 732     task->flops_amount = static_cast<double*>(xbt_realloc(task->flops_amount, sizeof(double) * host_count));
 733     memcpy(task->flops_amount, flops_amount, sizeof(double) * host_count);
 734   } else {
 735     xbt_free(task->flops_amount);
 736     task->flops_amount = nullptr;
 737   }
 738
 739   int communication_nb = host_count * host_count;
 740   if (bytes_amount) {
 741     task->bytes_amount = static_cast<double*>(xbt_realloc(task->bytes_amount, sizeof(double) * communication_nb));
 742     memcpy(task->bytes_amount, bytes_amount, sizeof(double) * communication_nb);
 743   } else {
 744     xbt_free(task->bytes_amount);
 745     task->bytes_amount = nullptr;
 746   }
 747
 748   for(int i =0; i<host_count; i++)
 749     task->allocation->push_back(host_list[i]);
 750
 751   SD_task_do_schedule(task);
 752 }
 753
 754 /**
 755  * @brief Unschedules a task
 756  *
 757  * The task state must be #SD_SCHEDULED, #SD_RUNNABLE, #SD_RUNNING or #SD_FAILED.
 758  * If you call this function, the task state becomes #SD_NOT_SCHEDULED.
 759  * Call SD_task_schedule() to schedule it again.
 760  *
 761  * @param task the task you want to unschedule
 762  * @see SD_task_schedule()
 763  */
 764 void SD_task_unschedule(SD_task_t task)
 765 {
 766   if (task->state == SD_NOT_SCHEDULED || task->state == SD_SCHEDULABLE)
 767     THROWF(arg_error, 0, "Task %s: the state must be SD_SCHEDULED, SD_RUNNABLE, SD_RUNNING or SD_FAILED", task->name);
 768
 769   if ((task->state == SD_SCHEDULED || task->state == SD_RUNNABLE) /* if the task is scheduled or runnable */
 770       && ((task->kind == SD_TASK_COMP_PAR_AMDAHL) || (task->kind == SD_TASK_COMM_PAR_MXN_1D_BLOCK))) {
 771           /* Don't free scheduling data for typed tasks */
 772     __SD_task_destroy_scheduling_data(task);
 773     task->allocation->clear();
 774   }
 775
 776   if (SD_task_get_state(task) == SD_RUNNING)
 777     /* the task should become SD_FAILED */
 778     task->surf_action->cancel();
 779   else {
 780     if (task->predecessors->empty() && task->inputs->empty())
 781       SD_task_set_state(task, SD_SCHEDULABLE);
 782     else
 783       SD_task_set_state(task, SD_NOT_SCHEDULED);
 784   }
 785   task->start_time = -1.0;
 786 }
 787
 788 /* Runs a task. */
 789 void SD_task_run(SD_task_t task)
 790 {
 791   xbt_assert(task->state == SD_RUNNABLE, "Task '%s' is not runnable! Task state: %d", task->name, (int) task->state);
 792   xbt_assert(task->allocation != nullptr, "Task '%s': host_list is nullptr!", task->name);
 793
 794   XBT_VERB("Executing task '%s'", task->name);
 795
 796   /* Beware! The scheduling data are now used by the surf action directly! no copy was done */
 797   task->surf_action = surf_host_model->execute_parallel(task->allocation->size(), task->allocation->data(),
 798                                                         task->flops_amount, task->bytes_amount, task->rate);
 799
 800   task->surf_action->set_data(task);
 801
 802   XBT_DEBUG("surf_action = %p", task->surf_action);
 803
 804   SD_task_set_state(task, SD_RUNNING);
 805   sd_global->return_set->insert(task);
 806 }
 807
 808 /**
 809  * @brief Returns the start time of a task
 810  *
 811  * The task state must be SD_RUNNING, SD_DONE or SD_FAILED.
 812  *
 813  * @param task: a task
 814  * @return the start time of this task
 815  */
 816 double SD_task_get_start_time(SD_task_t task)
 817 {
 818   if (task->surf_action)
 819     return task->surf_action->get_start_time();
 820   else
 821     return task->start_time;
 822 }
 823
 824 /**
 825  * @brief Returns the finish time of a task
 826  *
 827  * The task state must be SD_RUNNING, SD_DONE or SD_FAILED.
 828  * If the state is not completed yet, the returned value is an estimation of the task finish time. This value can
 829  * vary until the task is completed.
 830  *
 831  * @param task: a task
 832  * @return the start time of this task
 833  */
 834 double SD_task_get_finish_time(SD_task_t task)
 835 {
 836   if (task->surf_action)        /* should never happen as actions are destroyed right after their completion */
 837     return task->surf_action->get_finish_time();
 838   else
 839     return task->finish_time;
 840 }
 841
 842 void SD_task_distribute_comp_amdahl(SD_task_t task, int count)
 843 {
 844   xbt_assert(task->kind == SD_TASK_COMP_PAR_AMDAHL, "Task %s is not a SD_TASK_COMP_PAR_AMDAHL typed task."
 845               "Cannot use this function.", task->name);
 846   task->flops_amount = xbt_new0(double, count);
 847   task->bytes_amount = xbt_new0(double, count * count);
 848
 849   for (int i=0; i<count; i++){
 850     task->flops_amount[i] = (task->alpha + (1 - task->alpha)/count) * task->amount;
 851   }
 852 }
 853
 854 void SD_task_build_MxN_1D_block_matrix(SD_task_t task, int src_nb, int dst_nb){
 855   xbt_assert(task->kind == SD_TASK_COMM_PAR_MXN_1D_BLOCK, "Task %s is not a SD_TASK_COMM_PAR_MXN_1D_BLOCK typed task."
 856               "Cannot use this function.", task->name);
 857   xbt_free(task->bytes_amount);
 858   task->bytes_amount = xbt_new0(double,task->allocation->size() * task->allocation->size());
 859
 860   for (int i=0; i<src_nb; i++) {
 861     double src_start = i*task->amount/src_nb;
 862     double src_end = src_start + task->amount/src_nb;
 863     for (int j=0; j<dst_nb; j++) {
 864       double dst_start = j*task->amount/dst_nb;
 865       double dst_end = dst_start + task->amount/dst_nb;
 866       XBT_VERB("(%d->%d): (%.2f, %.2f)-> (%.2f, %.2f)", i, j, src_start, src_end, dst_start, dst_end);
 867       task->bytes_amount[i*(src_nb+dst_nb)+src_nb+j]=0.0;
 868       if ((src_end > dst_start) && (dst_end > src_start)) { /* There is something to send */
 869         task->bytes_amount[i * (src_nb + dst_nb) + src_nb + j] =
 870             std::min(src_end, dst_end) - std::max(src_start, dst_start);
 871         XBT_VERB("==> %.2f", task->bytes_amount[i*(src_nb+dst_nb)+src_nb+j]);
 872       }
 873     }
 874   }
 875 }
 876
 877 /** @brief Auto-schedules a task.
 878  *
 879  * Auto-scheduling mean that the task can be used with SD_task_schedulev(). This allows to specify the task costs at
 880  * creation, and decouple them from the scheduling process where you just specify which resource should deliver the
 881  * mandatory power.
 882  *
 883  * To be auto-schedulable, a task must be a typed computation SD_TASK_COMP_SEQ or SD_TASK_COMP_PAR_AMDAHL.
 884  */
 885 void SD_task_schedulev(SD_task_t task, int count, const sg_host_t * list)
 886 {
 887   xbt_assert(task->kind == SD_TASK_COMP_SEQ || task->kind == SD_TASK_COMP_PAR_AMDAHL,
 888       "Task %s is not typed. Cannot automatically schedule it.", SD_task_get_name(task));
 889
 890   for(int i =0; i<count; i++)
 891     task->allocation->push_back(list[i]);
 892
 893   XBT_VERB("Schedule computation task %s on %zu host(s)", task->name, task->allocation->size());
 894
 895   if (task->kind == SD_TASK_COMP_SEQ) {
 896     if (not task->flops_amount) { /*This task has failed and is rescheduled. Reset the flops_amount*/
 897       task->flops_amount = xbt_new0(double, 1);
 898       task->flops_amount[0] = task->amount;
 899     }
 900     XBT_VERB("It costs %.f flops", task->flops_amount[0]);
 901   }
 902
 903   if (task->kind == SD_TASK_COMP_PAR_AMDAHL) {
 904     SD_task_distribute_comp_amdahl(task, count);
 905     XBT_VERB("%.f flops will be distributed following Amdahl's Law", task->flops_amount[0]);
 906   }
 907
 908   SD_task_do_schedule(task);
 909
 910   /* Iterate over all inputs and outputs to say where I am located (and start them if runnable) */
 911   for (auto const& input : *task->inputs) {
 912     int src_nb = input->allocation->size();
 913     int dst_nb = count;
 914     if (input->allocation->empty())
 915       XBT_VERB("Sender side of '%s' not scheduled. Set receiver side to '%s''s allocation", input->name, task->name);
 916
 917     for (int i=0; i<count;i++)
 918       input->allocation->push_back(task->allocation->at(i));
 919
 920     if (input->allocation->size () > task->allocation->size()) {
 921       if (task->kind == SD_TASK_COMP_PAR_AMDAHL)
 922         SD_task_build_MxN_1D_block_matrix(input, src_nb, dst_nb);
 923
 924       SD_task_do_schedule(input);
 925       XBT_VERB ("Auto-Schedule Communication task '%s'. Send %.f bytes from %d hosts to %d hosts.",
 926           input->name,input->amount, src_nb, dst_nb);
 927     }
 928   }
 929
 930   for (auto const& output : *task->outputs) {
 931     int src_nb = count;
 932     int dst_nb = output->allocation->size();
 933     if (output->allocation->empty())
 934       XBT_VERB("Receiver side of '%s' not scheduled. Set sender side to '%s''s allocation", output->name, task->name);
 935
 936     for (int i=0; i<count;i++)
 937       output->allocation->insert(output->allocation->begin()+i, task->allocation->at(i));
 938
 939     if (output->allocation->size () > task->allocation->size()) {
 940       if (task->kind == SD_TASK_COMP_PAR_AMDAHL)
 941         SD_task_build_MxN_1D_block_matrix(output, src_nb, dst_nb);
 942
 943       SD_task_do_schedule(output);
 944       XBT_VERB ("Auto-Schedule Communication task %s. Send %.f bytes from %d hosts to %d hosts.",
 945                 output->name, output->amount, src_nb, dst_nb);
 946     }
 947   }
 948 }
 949
 950 /** @brief autoschedule a task on a list of hosts
 951  *
 952  * This function is similar to SD_task_schedulev(), but takes the list of hosts to schedule onto as separate parameters.
 953  * It builds a proper vector of hosts and then call SD_task_schedulev()
 954  */
 955 void SD_task_schedulel(SD_task_t task, int count, ...)
 956 {
 957   va_list ap;
 958   sg_host_t* list = new sg_host_t[count];
 959   va_start(ap, count);
 960   for (int i=0; i<count; i++)
 961     list[i] = va_arg(ap, sg_host_t);
 962
 963   va_end(ap);
 964   SD_task_schedulev(task, count, list);
 965   delete[] list;
 966 }