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* _var;
  23   void* _var_next;
  24   void* _elem;
  25   lmm_variable_t var    = nullptr;
  26   lmm_element_t elem   = nullptr;
  27   xbt_swag_t var_list  = nullptr;
  28   xbt_swag_t elem_list = nullptr;
  29
  30   if (not sys->modified)
  31     return;
  32
  33   var_list = &(sys->variable_set);
  34   XBT_DEBUG("Variable set : %d", xbt_swag_size(var_list));
  35   xbt_swag_foreach(_var, var_list)
  36   {
  37     var        = static_cast<lmm_variable_t>(_var);
  38     var->value = 0.0;
  39     XBT_DEBUG("Handling variable %p", var);
  40     if (var->sharing_weight > 0.0 && std::find_if(begin(var->cnsts), end(var->cnsts), [](s_lmm_element_t const& x) {
  41                                        return x.consumption_weight != 0.0;
  42                                      }) != end(var->cnsts)) {
  43       xbt_swag_insert(var, &(sys->saturated_variable_set));
  44     } else {
  45       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p", var);
  46       if (var->sharing_weight > 0.0)
  47         var->value = 1.0;
  48     }
  49   }
  50   var_list = &(sys->saturated_variable_set);
  51
  52   XBT_DEBUG("Active constraints : %zu", sys->active_constraint_set.size());
  53   for (s_lmm_constraint_t& cnst : sys->active_constraint_set) {
  54     sys->saturated_constraint_set.push_back(cnst);
  55   }
  56   for (s_lmm_constraint_t& cnst : sys->saturated_constraint_set) {
  57     cnst.remaining = cnst.bound;
  58     cnst.usage     = 0.0;
  59   }
  60
  61   XBT_DEBUG("Fair bottleneck Initialized");
  62
  63   /*
  64    * Compute Usage and store the variables that reach the maximum.
  65    */
  66   auto& cnst_list = sys->saturated_constraint_set;
  67   do {
  68     if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
  69       XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
  70       sys->print();
  71     }
  72     XBT_DEBUG("******* Constraints to process: %zu *******", cnst_list.size());
  73     for (auto iter = std::begin(cnst_list); iter != std::end(cnst_list);) {
  74       s_lmm_constraint_t& cnst = *iter;
  75       int nb = 0;
  76       XBT_DEBUG("Processing cnst %p ", &cnst);
  77       elem_list  = &cnst.enabled_element_set;
  78       cnst.usage = 0.0;
  79       xbt_swag_foreach(_elem, elem_list)
  80       {
  81         elem = static_cast<lmm_element_t>(_elem);
  82         xbt_assert(elem->variable->sharing_weight > 0);
  83         if ((elem->consumption_weight > 0) && xbt_swag_belongs(elem->variable, var_list))
  84           nb++;
  85       }
  86       XBT_DEBUG("\tThere are %d variables", nb);
  87       if (nb > 0 && not cnst.sharing_policy)
  88         nb = 1;
  89       if (nb == 0) {
  90         cnst.remaining = 0.0;
  91         cnst.usage     = 0.0;
  92         iter           = cnst_list.erase(iter);
  93       } else {
  94         cnst.usage = cnst.remaining / nb;
  95         XBT_DEBUG("\tConstraint Usage %p : %f with %d variables", &cnst, cnst.usage, nb);
  96         iter++;
  97       }
  98     }
  99
 100     xbt_swag_foreach_safe(_var, _var_next, var_list)
 101     {
 102       var            = static_cast<lmm_variable_t>(_var);
 103       double min_inc = DBL_MAX;
 104       for (s_lmm_element_t const& elm : var->cnsts) {
 105         if (elm.consumption_weight > 0)
 106           min_inc = std::min(min_inc, elm.constraint->usage / elm.consumption_weight);
 107       }
 108       if (var->bound > 0)
 109         min_inc = std::min(min_inc, var->bound - var->value);
 110       var->mu   = min_inc;
 111       XBT_DEBUG("Updating variable %p maximum increment: %g", var, var->mu);
 112       var->value += var->mu;
 113       if (var->value == var->bound) {
 114         xbt_swag_remove(var, var_list);
 115       }
 116     }
 117
 118     for (auto iter = std::begin(cnst_list); iter != std::end(cnst_list);) {
 119       s_lmm_constraint_t& cnst = *iter;
 120       XBT_DEBUG("Updating cnst %p ", &cnst);
 121       elem_list = &cnst.enabled_element_set;
 122       xbt_swag_foreach(_elem, elem_list)
 123       {
 124         elem = static_cast<lmm_element_t>(_elem);
 125         xbt_assert(elem->variable->sharing_weight > 0);
 126         if (cnst.sharing_policy) {
 127           XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) with variable %p by %g", &cnst, cnst.remaining, elem->variable,
 128                     elem->variable->mu);
 129           double_update(&cnst.remaining, elem->consumption_weight * elem->variable->mu, sg_maxmin_precision);
 130         } else {
 131           XBT_DEBUG("\tNon-Shared variable. Update constraint usage of %p (%g) with variable %p by %g", &cnst,
 132                     cnst.usage, elem->variable, elem->variable->mu);
 133           cnst.usage = std::min(cnst.usage, elem->consumption_weight * elem->variable->mu);
 134         }
 135       }
 136       if (not cnst.sharing_policy) {
 137         XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) by %g", &cnst, cnst.remaining, cnst.usage);
 138
 139         double_update(&cnst.remaining, cnst.usage, sg_maxmin_precision);
 140       }
 141
 142       XBT_DEBUG("\tRemaining for %p : %g", &cnst, cnst.remaining);
 143       if (cnst.remaining <= 0.0) {
 144         XBT_DEBUG("\tGet rid of constraint %p", &cnst);
 145
 146         iter = cnst_list.erase(iter);
 147         xbt_swag_foreach(_elem, elem_list)
 148         {
 149           elem = static_cast<lmm_element_t>(_elem);
 150           if (elem->variable->sharing_weight <= 0)
 151             break;
 152           if (elem->consumption_weight > 0) {
 153             XBT_DEBUG("\t\tGet rid of variable %p", elem->variable);
 154             xbt_swag_remove(elem->variable, var_list);
 155           }
 156         }
 157       } else {
 158         iter++;
 159       }
 160     }
 161   } while (xbt_swag_size(var_list));
 162
 163   cnst_list.clear();
 164   sys->modified = true;
 165   if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
 166     XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
 167     sys->print();
 168   }
 169 }