src/kernel/lmm/fair_bottleneck.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2020. 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 "src/kernel/lmm/maxmin.hpp"
   7 #include "src/surf/surf_interface.hpp"
   8 #include "xbt/sysdep.h"
   9
  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
  18 simgrid::kernel::lmm::System* simgrid::kernel::lmm::make_new_fair_bottleneck_system(bool selective_update)
  19 {
  20   return new simgrid::kernel::lmm::FairBottleneck(selective_update);
  21 }
  22
  23 void simgrid::kernel::lmm::FairBottleneck::bottleneck_solve()
  24 {
  25   if (not modified_)
  26     return;
  27
  28   XBT_DEBUG("Variable set : %zu", variable_set.size());
  29   for (Variable& var : variable_set) {
  30     var.value_ = 0.0;
  31     XBT_DEBUG("Handling variable %p", &var);
  32     if (var.sharing_penalty_ > 0.0 && std::find_if(begin(var.cnsts_), end(var.cnsts_), [](Element const& x) {
  33                                         return x.consumption_weight != 0.0;
  34                                       }) != end(var.cnsts_)) {
  35       saturated_variable_set.push_back(var);
  36     } else {
  37       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p", &var);
  38       if (var.sharing_penalty_ > 0.0)
  39         var.value_ = 1.0;
  40     }
  41   }
  42
  43   XBT_DEBUG("Active constraints : %zu", active_constraint_set.size());
  44   for (Constraint& cnst : active_constraint_set) {
  45     saturated_constraint_set.push_back(cnst);
  46   }
  47   for (Constraint& cnst : saturated_constraint_set) {
  48     cnst.remaining_ = cnst.bound_;
  49     cnst.usage_     = 0.0;
  50   }
  51
  52   XBT_DEBUG("Fair bottleneck Initialized");
  53
  54   /*
  55    * Compute Usage and store the variables that reach the maximum.
  56    */
  57   auto& var_list  = saturated_variable_set;
  58   auto& cnst_list = saturated_constraint_set;
  59   do {
  60     if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
  61       XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
  62       print();
  63     }
  64     XBT_DEBUG("******* Constraints to process: %zu *******", cnst_list.size());
  65     for (auto iter = std::begin(cnst_list); iter != std::end(cnst_list);) {
  66       Constraint& cnst = *iter;
  67       int nb = 0;
  68       XBT_DEBUG("Processing cnst %p ", &cnst);
  69       cnst.usage_ = 0.0;
  70       for (const Element& elem : cnst.enabled_element_set_) {
  71         xbt_assert(elem.variable->sharing_penalty_ > 0);
  72         if (elem.consumption_weight > 0 && elem.variable->saturated_variable_set_hook_.is_linked())
  73           nb++;
  74       }
  75       XBT_DEBUG("\tThere are %d variables", nb);
  76       if (nb > 0 && cnst.sharing_policy_ == s4u::Link::SharingPolicy::FATPIPE)
  77         nb = 1;
  78       if (nb == 0) {
  79         cnst.remaining_ = 0.0;
  80         cnst.usage_     = 0.0;
  81         iter           = cnst_list.erase(iter);
  82       } else {
  83         cnst.usage_ = cnst.remaining_ / nb;
  84         XBT_DEBUG("\tConstraint Usage %p : %f with %d variables", &cnst, cnst.usage_, nb);
  85         iter++;
  86       }
  87     }
  88
  89     for (auto iter = std::begin(var_list); iter != std::end(var_list);) {
  90       Variable& var  = *iter;
  91       double min_inc = DBL_MAX;
  92       for (Element const& elm : var.cnsts_) {
  93         if (elm.consumption_weight > 0)
  94           min_inc = std::min(min_inc, elm.constraint->usage_ / elm.consumption_weight);
  95       }
  96       if (var.bound_ > 0)
  97         min_inc = std::min(min_inc, var.bound_ - var.value_);
  98       var.mu_ = min_inc;
  99       XBT_DEBUG("Updating variable %p maximum increment: %g", &var, var.mu_);
 100       var.value_ += var.mu_;
 101       if (var.value_ == var.bound_)
 102         iter = var_list.erase(iter);
 103       else
 104         iter++;
 105     }
 106
 107     for (auto iter = std::begin(cnst_list); iter != std::end(cnst_list);) {
 108       Constraint& cnst = *iter;
 109       XBT_DEBUG("Updating cnst %p ", &cnst);
 110       if (cnst.sharing_policy_ != s4u::Link::SharingPolicy::FATPIPE) {
 111         for (const Element& elem : cnst.enabled_element_set_) {
 112           xbt_assert(elem.variable->sharing_penalty_ > 0);
 113           XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) with variable %p by %g", &cnst, cnst.remaining_, elem.variable,
 114                     elem.variable->mu_);
 115           double_update(&cnst.remaining_, elem.consumption_weight * elem.variable->mu_, sg_maxmin_precision);
 116         }
 117       } else {
 118         for (const Element& elem : cnst.enabled_element_set_) {
 119           xbt_assert(elem.variable->sharing_penalty_ > 0);
 120           XBT_DEBUG("\tNon-Shared variable. Update constraint usage of %p (%g) with variable %p by %g", &cnst,
 121                     cnst.usage_, elem.variable, elem.variable->mu_);
 122           cnst.usage_ = std::min(cnst.usage_, elem.consumption_weight * elem.variable->mu_);
 123         }
 124         XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) by %g", &cnst, cnst.remaining_, cnst.usage_);
 125         double_update(&cnst.remaining_, cnst.usage_, sg_maxmin_precision);
 126       }
 127
 128       XBT_DEBUG("\tRemaining for %p : %g", &cnst, cnst.remaining_);
 129       if (cnst.remaining_ <= 0.0) {
 130         XBT_DEBUG("\tGet rid of constraint %p", &cnst);
 131
 132         iter = cnst_list.erase(iter);
 133         for (const Element& elem : cnst.enabled_element_set_) {
 134           if (elem.variable->sharing_penalty_ <= 0)
 135             break;
 136           if (elem.consumption_weight > 0 && elem.variable->saturated_variable_set_hook_.is_linked()) {
 137             XBT_DEBUG("\t\tGet rid of variable %p", elem.variable);
 138             simgrid::xbt::intrusive_erase(var_list, *elem.variable);
 139           }
 140         }
 141       } else {
 142         iter++;
 143       }
 144     }
 145   } while (not var_list.empty());
 146
 147   cnst_list.clear();
 148   modified_ = true;
 149   if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
 150     XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
 151     print();
 152   }
 153 }