examples/cpp/cloud-capping/s4u-cloud-capping.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2023. 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 "simgrid/s4u.hpp"
   7 #include "simgrid/plugins/live_migration.h"
   8 #include "simgrid/s4u/VirtualMachine.hpp"
   9
  10 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_CATEGORY(s4u_test, "Messages specific for this s4u example");
  11 namespace sg4 = simgrid::s4u;
  12
  13 static void worker(double computation_amount, bool use_bound, double bound)
  14 {
  15   double clock_start = sg4::Engine::get_clock();
  16
  17   sg4::ExecPtr exec = sg4::this_actor::exec_init(computation_amount);
  18
  19   if (use_bound) {
  20     if (bound < 1e-12) /* close enough to 0 without any floating precision surprise */
  21       XBT_INFO("bound == 0 means no capping (i.e., unlimited).");
  22     exec->set_bound(bound);
  23   }
  24   exec->start();
  25   exec->wait();
  26   double clock_end     = sg4::Engine::get_clock();
  27   double duration      = clock_end - clock_start;
  28   double flops_per_sec = computation_amount / duration;
  29
  30   if (use_bound)
  31     XBT_INFO("bound to %f => duration %f (%f flops/s)", bound, duration, flops_per_sec);
  32   else
  33     XBT_INFO("not bound => duration %f (%f flops/s)", duration, flops_per_sec);
  34 }
  35
  36 static void worker_busy_loop(const char* name, double speed)
  37 {
  38   double exec_remain_prev    = 1e11;
  39   sg4::ExecPtr exec          = sg4::this_actor::exec_async(exec_remain_prev);
  40   for (int i = 0; i < 10; i++) {
  41     if (speed > 0) {
  42       double new_bound = (speed / 10) * i;
  43       XBT_INFO("set bound of VM1 to %f", new_bound);
  44       static_cast<sg4::VirtualMachine*>(sg4::this_actor::get_host())->set_bound(new_bound);
  45     }
  46     sg4::this_actor::sleep_for(100);
  47     double exec_remain_now = exec->get_remaining();
  48     double flops_per_sec   = exec_remain_prev - exec_remain_now;
  49     XBT_INFO("%s@%s: %.0f flops/s", name, sg4::this_actor::get_host()->get_cname(), flops_per_sec / 100);
  50     exec_remain_prev = exec_remain_now;
  51     sg4::this_actor::sleep_for(1);
  52   }
  53   exec->wait();
  54 }
  55
  56 static void test_dynamic_change()
  57 {
  58   sg4::Host* pm0 = sg4::Host::by_name("Fafard");
  59
  60   auto* vm0 = pm0->create_vm("VM0", 1);
  61   auto* vm1 = pm0->create_vm("VM1", 1);
  62   vm0->start();
  63   vm1->start();
  64
  65   sg4::Actor::create("worker0", vm0, worker_busy_loop, "Task0", -1);
  66   sg4::Actor::create("worker1", vm1, worker_busy_loop, "Task1", pm0->get_speed());
  67
  68   sg4::this_actor::sleep_for(3000); // let the activities end
  69   vm0->destroy();
  70   vm1->destroy();
  71 }
  72
  73 static void test_one_activity(sg4::Host* host)
  74 {
  75   const double cpu_speed          = host->get_speed();
  76   const double computation_amount = cpu_speed * 10;
  77
  78   XBT_INFO("### Test: with/without activity set_bound");
  79
  80   XBT_INFO("### Test: no bound for Task1@%s", host->get_cname());
  81   sg4::Actor::create("worker0", host, worker, computation_amount, false, 0);
  82
  83   sg4::this_actor::sleep_for(1000);
  84
  85   XBT_INFO("### Test: 50%% for Task1@%s", host->get_cname());
  86   sg4::Actor::create("worker0", host, worker, computation_amount, true, cpu_speed / 2);
  87
  88   sg4::this_actor::sleep_for(1000);
  89
  90   XBT_INFO("### Test: 33%% for Task1@%s", host->get_cname());
  91   sg4::Actor::create("worker0", host, worker, computation_amount, true, cpu_speed / 3);
  92
  93   sg4::this_actor::sleep_for(1000);
  94
  95   XBT_INFO("### Test: zero for Task1@%s (i.e., unlimited)", host->get_cname());
  96   sg4::Actor::create("worker0", host, worker, computation_amount, true, 0);
  97
  98   sg4::this_actor::sleep_for(1000);
  99
 100   XBT_INFO("### Test: 200%% for Task1@%s (i.e., meaningless)", host->get_cname());
 101   sg4::Actor::create("worker0", host, worker, computation_amount, true, cpu_speed * 2);
 102
 103   sg4::this_actor::sleep_for(1000);
 104 }
 105
 106 static void test_two_activities(sg4::Host* hostA, sg4::Host* hostB)
 107 {
 108   const double cpu_speed = hostA->get_speed();
 109   xbt_assert(cpu_speed == hostB->get_speed());
 110   const double computation_amount = cpu_speed * 10;
 111   const char* hostA_name          = hostA->get_cname();
 112   const char* hostB_name          = hostB->get_cname();
 113
 114   XBT_INFO("### Test: no bound for Task1@%s, no bound for Task2@%s", hostA_name, hostB_name);
 115   sg4::Actor::create("worker0", hostA, worker, computation_amount, false, 0);
 116   sg4::Actor::create("worker1", hostB, worker, computation_amount, false, 0);
 117
 118   sg4::this_actor::sleep_for(1000);
 119
 120   XBT_INFO("### Test: 0 for Task1@%s, 0 for Task2@%s (i.e., unlimited)", hostA_name, hostB_name);
 121   sg4::Actor::create("worker0", hostA, worker, computation_amount, true, 0);
 122   sg4::Actor::create("worker1", hostB, worker, computation_amount, true, 0);
 123
 124   sg4::this_actor::sleep_for(1000);
 125
 126   XBT_INFO("### Test: 50%% for Task1@%s, 50%% for Task2@%s", hostA_name, hostB_name);
 127   sg4::Actor::create("worker0", hostA, worker, computation_amount, true, cpu_speed / 2);
 128   sg4::Actor::create("worker1", hostB, worker, computation_amount, true, cpu_speed / 2);
 129
 130   sg4::this_actor::sleep_for(1000);
 131
 132   XBT_INFO("### Test: 25%% for Task1@%s, 25%% for Task2@%s", hostA_name, hostB_name);
 133   sg4::Actor::create("worker0", hostA, worker, computation_amount, true, cpu_speed / 4);
 134   sg4::Actor::create("worker1", hostB, worker, computation_amount, true, cpu_speed / 4);
 135
 136   sg4::this_actor::sleep_for(1000);
 137
 138   XBT_INFO("### Test: 75%% for Task1@%s, 100%% for Task2@%s", hostA_name, hostB_name);
 139   sg4::Actor::create("worker0", hostA, worker, computation_amount, true, cpu_speed * 0.75);
 140   sg4::Actor::create("worker1", hostB, worker, computation_amount, true, cpu_speed);
 141
 142   sg4::this_actor::sleep_for(1000);
 143
 144   XBT_INFO("### Test: no bound for Task1@%s, 25%% for Task2@%s", hostA_name, hostB_name);
 145   sg4::Actor::create("worker0", hostA, worker, computation_amount, false, 0);
 146   sg4::Actor::create("worker1", hostB, worker, computation_amount, true, cpu_speed / 4);
 147
 148   sg4::this_actor::sleep_for(1000);
 149
 150   XBT_INFO("### Test: 75%% for Task1@%s, 25%% for Task2@%s", hostA_name, hostB_name);
 151   sg4::Actor::create("worker0", hostA, worker, computation_amount, true, cpu_speed * 0.75);
 152   sg4::Actor::create("worker1", hostB, worker, computation_amount, true, cpu_speed / 4);
 153
 154   sg4::this_actor::sleep_for(1000);
 155 }
 156
 157 static void master_main()
 158 {
 159   sg4::Host* pm0 = sg4::Host::by_name("Fafard");
 160
 161   XBT_INFO("# 1. Put a single activity on a PM.");
 162   test_one_activity(pm0);
 163   XBT_INFO(".");
 164
 165   XBT_INFO("# 2. Put two activities on a PM.");
 166   test_two_activities(pm0, pm0);
 167   XBT_INFO(".");
 168
 169   auto* vm0 = pm0->create_vm("VM0", 1);
 170   vm0->start();
 171
 172   XBT_INFO("# 3. Put a single activity on a VM.");
 173   test_one_activity(vm0);
 174   XBT_INFO(".");
 175
 176   XBT_INFO("# 4. Put two activities on a VM.");
 177   test_two_activities(vm0, vm0);
 178   XBT_INFO(".");
 179
 180   vm0->destroy();
 181
 182   vm0 = pm0->create_vm("VM0", 1);
 183   vm0->start();
 184
 185   XBT_INFO("# 6. Put an activity on a PM and an activity on a VM.");
 186   test_two_activities(pm0, vm0);
 187   XBT_INFO(".");
 188
 189   vm0->destroy();
 190
 191   vm0 = pm0->create_vm("VM0", 1);
 192   vm0->set_bound(pm0->get_speed() / 10);
 193   vm0->start();
 194
 195   XBT_INFO("# 7. Put a single activity on the VM capped by 10%%.");
 196   test_one_activity(vm0);
 197   XBT_INFO(".");
 198
 199   XBT_INFO("# 8. Put two activities on the VM capped by 10%%.");
 200   test_two_activities(vm0, vm0);
 201   XBT_INFO(".");
 202
 203   XBT_INFO("# 9. Put an activity on a PM and an activity on the VM capped by 10%%.");
 204   test_two_activities(pm0, vm0);
 205   XBT_INFO(".");
 206
 207   vm0->destroy();
 208
 209   vm0 = pm0->create_vm("VM0", 1);
 210   vm0->set_ramsize(1e9); // 1GB
 211   vm0->start();
 212
 213   double cpu_speed = pm0->get_speed();
 214
 215   XBT_INFO("# 10. Test migration");
 216   const double computation_amount = cpu_speed * 10;
 217
 218   XBT_INFO("# 10. (a) Put an activity on a VM without any bound.");
 219   sg4::Actor::create("worker0", vm0, worker, computation_amount, false, 0);
 220   sg4::this_actor::sleep_for(1000);
 221   XBT_INFO(".");
 222
 223   XBT_INFO("# 10. (b) set 10%% bound to the VM, and then put an activity on the VM.");
 224   vm0->set_bound(cpu_speed / 10);
 225   sg4::Actor::create("worker0", vm0, worker, computation_amount, false, 0);
 226   sg4::this_actor::sleep_for(1000);
 227   XBT_INFO(".");
 228
 229   XBT_INFO("# 10. (c) migrate");
 230   sg4::Host* pm1 = sg4::Host::by_name("Fafard");
 231   sg_vm_migrate(vm0, pm1);
 232   XBT_INFO(".");
 233
 234   XBT_INFO("# 10. (d) Put an activity again on the VM.");
 235   sg4::Actor::create("worker0", vm0, worker, computation_amount, false, 0);
 236   sg4::this_actor::sleep_for(1000);
 237   XBT_INFO(".");
 238
 239   vm0->destroy();
 240
 241   XBT_INFO("# 11. Change a bound dynamically.");
 242   test_dynamic_change();
 243 }
 244
 245 int main(int argc, char* argv[])
 246 {
 247   sg4::Engine e(&argc, argv);
 248   sg_vm_live_migration_plugin_init();
 249   /* load the platform file */
 250   xbt_assert(argc == 2, "Usage: %s platform_file\n\tExample: %s ../platforms/small_platform.xml\n", argv[0], argv[0]);
 251
 252   e.load_platform(argv[1]);
 253
 254   sg4::Actor::create("master_", e.host_by_name("Fafard"), master_main);
 255
 256   e.run();
 257   XBT_INFO("Bye (simulation time %g)", sg4::Engine::get_clock());
 258
 259   return 0;
 260 }