src/surf/network_ib.cpp

   1 /* Copyright (c) 2014-2017. 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 <utility>
   8
   9 #include "simgrid/sg_config.h"
  10 #include "src/surf/HostImpl.hpp"
  11 #include "src/surf/maxmin_private.hpp"
  12 #include "src/surf/network_ib.hpp"
  13 #include "src/surf/xml/platf.hpp"
  14 #include <boost/algorithm/string/classification.hpp>
  15 #include <boost/algorithm/string/split.hpp>
  16
  17 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(surf_network);
  18
  19 static void IB_create_host_callback(simgrid::s4u::Host& host){
  20   using simgrid::surf::NetworkIBModel;
  21   using simgrid::surf::IBNode;
  22
  23   static int id=0;
  24   // pour t->id -> rajouter une nouvelle struct dans le dict, pour stocker les comms actives
  25
  26   IBNode* act = new IBNode(id);
  27
  28   id++;
  29   ((NetworkIBModel*)surf_network_model)->active_nodes.insert({host.getName(), act});
  30 }
  31
  32 static void IB_action_state_changed_callback(simgrid::surf::NetworkAction* action)
  33 {
  34   using simgrid::surf::NetworkIBModel;
  35   using simgrid::surf::IBNode;
  36
  37   if (action->getState() != simgrid::surf::Action::State::done)
  38     return;
  39   std::pair<IBNode*,IBNode*> pair = ((NetworkIBModel*)surf_network_model)->active_comms[action];
  40   XBT_DEBUG("IB callback - action %p finished", action);
  41
  42   ((NetworkIBModel*)surf_network_model)->updateIBfactors(action, pair.first, pair.second, 1);
  43
  44   ((NetworkIBModel*)surf_network_model)->active_comms.erase(action);
  45
  46 }
  47
  48 static void IB_action_init_callback(simgrid::surf::NetworkAction* action, simgrid::s4u::Host* src,
  49                                     simgrid::s4u::Host* dst)
  50 {
  51   simgrid::surf::NetworkIBModel* ibModel = (simgrid::surf::NetworkIBModel*)surf_network_model;
  52   simgrid::surf::IBNode* act_src;
  53   simgrid::surf::IBNode* act_dst;
  54
  55   auto asrc = ibModel->active_nodes.find(src->getName());
  56   if (asrc != ibModel->active_nodes.end()) {
  57     act_src = asrc->second;
  58   } else {
  59     throw std::out_of_range(std::string("Could not find '") + src->getCname() + "' active comms !");
  60   }
  61
  62   auto adst = ibModel->active_nodes.find(dst->getName());
  63   if (adst != ibModel->active_nodes.end()) {
  64     act_dst = adst->second;
  65   } else {
  66     throw std::out_of_range(std::string("Could not find '") + dst->getCname() + "' active comms !");
  67   }
  68
  69   ibModel->active_comms[action]=std::make_pair(act_src, act_dst);
  70
  71   ibModel->updateIBfactors(action, act_src, act_dst, 0);
  72 }
  73
  74 /*********
  75  * Model *
  76  *********/
  77
  78 /************************************************************************/
  79 /* New model based on MPI contention model for Infiniband platforms */
  80 /************************************************************************/
  81 /* @Inproceedings{mescal_vienne_phd, */
  82 /*  author={Jérôme Vienne}, */
  83 /*  title={prédiction de performances d’applications de calcul haute performance sur réseau Infiniband}, */
  84 /*  address={Grenoble FRANCE}, */
  85 /*  month=june, */
  86 /*  year={2010} */
  87 /*  } */
  88 void surf_network_model_init_IB()
  89 {
  90   if (surf_network_model)
  91     return;
  92
  93   surf_network_model = new simgrid::surf::NetworkIBModel();
  94   all_existing_models->push_back(surf_network_model);
  95   simgrid::s4u::Link::onCommunicationStateChange.connect(IB_action_state_changed_callback);
  96   simgrid::s4u::Link::onCommunicate.connect(IB_action_init_callback);
  97   simgrid::s4u::Host::onCreation.connect(IB_create_host_callback);
  98   xbt_cfg_setdefault_double("network/weight-S", 8775);
  99
 100 }
 101
 102 namespace simgrid {
 103 namespace surf {
 104
 105 NetworkIBModel::NetworkIBModel() : NetworkSmpiModel()
 106 {
 107   haveGap_                      = false;
 108   const char* IB_factors_string = xbt_cfg_get_string("smpi/IB-penalty-factors");
 109   std::vector<std::string> radical_elements;
 110   boost::split(radical_elements, IB_factors_string, boost::is_any_of(";"));
 111
 112   surf_parse_assert(radical_elements.size() == 3, "smpi/IB-penalty-factors should be provided and contain 3 "
 113                                                   "elements, semi-colon separated. Example: 0.965;0.925;1.35");
 114
 115   try {
 116     Be = std::stod(radical_elements.front());
 117   } catch (std::invalid_argument& ia) {
 118     throw std::invalid_argument(std::string("First part of smpi/IB-penalty-factors is not numerical:") + ia.what());
 119   }
 120
 121   try {
 122     Bs = std::stod(radical_elements.at(1));
 123   } catch (std::invalid_argument& ia) {
 124     throw std::invalid_argument(std::string("Second part of smpi/IB-penalty-factors is not numerical:") + ia.what());
 125   }
 126
 127   try {
 128     ys = std::stod(radical_elements.back());
 129   } catch (std::invalid_argument& ia) {
 130     throw std::invalid_argument(std::string("Third part of smpi/IB-penalty-factors is not numerical:") + ia.what());
 131   }
 132 }
 133
 134 NetworkIBModel::~NetworkIBModel()
 135 {
 136   for (auto instance : active_nodes)
 137     delete instance.second;
 138 }
 139
 140 void NetworkIBModel::computeIBfactors(IBNode* root)
 141 {
 142   double num_comm_out    = static_cast<double>(root->ActiveCommsUp.size());
 143   double max_penalty_out = 0.0;
 144   // first, compute all outbound penalties to get their max
 145   for (std::vector<ActiveComm*>::iterator it = root->ActiveCommsUp.begin(); it != root->ActiveCommsUp.end(); ++it) {
 146     double my_penalty_out = 1.0;
 147
 148     if (num_comm_out != 1) {
 149       if ((*it)->destination->nbActiveCommsDown > 2) // number of comms sent to the receiving node
 150         my_penalty_out = num_comm_out * Bs * ys;
 151       else
 152         my_penalty_out = num_comm_out * Bs;
 153     }
 154
 155     max_penalty_out = std::max(max_penalty_out, my_penalty_out);
 156   }
 157
 158   for (std::vector<ActiveComm*>::iterator it = root->ActiveCommsUp.begin(); it != root->ActiveCommsUp.end(); ++it) {
 159     // compute inbound penalty
 160     double my_penalty_in = 1.0;
 161     int nb_comms         = (*it)->destination->nbActiveCommsDown; // total number of incoming comms
 162     if (nb_comms != 1)
 163       my_penalty_in = ((*it)->destination->ActiveCommsDown)[root]        // number of comm sent to dest by root node
 164                       * Be * (*it)->destination->ActiveCommsDown.size(); // number of different nodes sending to dest
 165
 166     double penalty = std::max(my_penalty_in, max_penalty_out);
 167
 168     double rate_before_update = (*it)->action->getBound();
 169     // save initial rate of the action
 170     if ((*it)->init_rate == -1)
 171       (*it)->init_rate = rate_before_update;
 172
 173     double penalized_bw = num_comm_out ? (*it)->init_rate / penalty : (*it)->init_rate;
 174
 175     if (not double_equals(penalized_bw, rate_before_update, sg_surf_precision)) {
 176       XBT_DEBUG("%d->%d action %p penalty updated : bw now %f, before %f , initial rate %f", root->id,
 177                 (*it)->destination->id, (*it)->action, penalized_bw, (*it)->action->getBound(), (*it)->init_rate);
 178       lmm_update_variable_bound(maxminSystem_, (*it)->action->getVariable(), penalized_bw);
 179     } else {
 180       XBT_DEBUG("%d->%d action %p penalty not updated : bw %f, initial rate %f", root->id, (*it)->destination->id,
 181                 (*it)->action, penalized_bw, (*it)->init_rate);
 182     }
 183   }
 184   XBT_DEBUG("Finished computing IB penalties");
 185 }
 186
 187 void NetworkIBModel::updateIBfactors_rec(IBNode* root, bool* updatedlist)
 188 {
 189   if (updatedlist[root->id] == 0) {
 190     XBT_DEBUG("IB - Updating rec %d", root->id);
 191     computeIBfactors(root);
 192     updatedlist[root->id] = 1;
 193     for (std::vector<ActiveComm*>::iterator it = root->ActiveCommsUp.begin(); it != root->ActiveCommsUp.end(); ++it) {
 194       if (updatedlist[(*it)->destination->id] != 1)
 195         updateIBfactors_rec((*it)->destination, updatedlist);
 196     }
 197     for (std::map<IBNode*, int>::iterator it = root->ActiveCommsDown.begin(); it != root->ActiveCommsDown.end(); ++it) {
 198       if (updatedlist[it->first->id] != 1)
 199         updateIBfactors_rec(it->first, updatedlist);
 200     }
 201   }
 202 }
 203
 204 void NetworkIBModel::updateIBfactors(NetworkAction* action, IBNode* from, IBNode* to, int remove)
 205 {
 206   if (from == to) // disregard local comms (should use loopback)
 207     return;
 208
 209   bool* updated    = (bool*)xbt_malloc0(active_nodes.size() * sizeof(bool));
 210   ActiveComm* comm = nullptr;
 211   if (remove) {
 212     if (to->ActiveCommsDown[from] == 1)
 213       to->ActiveCommsDown.erase(from);
 214     else
 215       to->ActiveCommsDown[from] -= 1;
 216
 217     to->nbActiveCommsDown--;
 218     for (std::vector<ActiveComm*>::iterator it = from->ActiveCommsUp.begin(); it != from->ActiveCommsUp.end(); ++it) {
 219       if ((*it)->action == action) {
 220         comm = (*it);
 221         from->ActiveCommsUp.erase(it);
 222         break;
 223       }
 224     }
 225     action->unref();
 226   } else {
 227     action->ref();
 228     ActiveComm* comm  = new ActiveComm();
 229     comm->action      = action;
 230     comm->destination = to;
 231     from->ActiveCommsUp.push_back(comm);
 232
 233     to->ActiveCommsDown[from] += 1;
 234     to->nbActiveCommsDown++;
 235   }
 236   XBT_DEBUG("IB - Updating %d", from->id);
 237   updateIBfactors_rec(from, updated);
 238   XBT_DEBUG("IB - Finished updating %d", from->id);
 239   if (comm)
 240     delete comm;
 241   xbt_free(updated);
 242 }
 243 }
 244 }