teshsuite/models/lmm_usage/lmm_usage.cpp

   1 /* A few tests for the maxmin library                                       */
   2
   3 /* Copyright (c) 2007-2023. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   4
   5 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   7
   8 #include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
   9 #include "src/kernel/lmm/maxmin.hpp"
  10 #include "xbt/log.h"
  11 #include "xbt/sysdep.h"
  12 #include <algorithm>
  13 #include <array>
  14 #include <cmath>
  15
  16 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_CATEGORY(test, "Messages specific for this example");
  17
  18 namespace lmm = simgrid::kernel::lmm;
  19
  20 #define PRINT_VAR(var) XBT_DEBUG(_XBT_STRINGIFY(var) " = %g", (var)->get_value())
  21 #define SHOW_EXPR(expr) XBT_DEBUG(_XBT_STRINGIFY(expr) " = %g", (expr))
  22
  23 /*        ______                 */
  24 /*  ==l1==  L2  ==L3==           */
  25 /*        ------                 */
  26
  27 static void test1()
  28 {
  29   double a = 1.0;
  30   double b = 10.0;
  31
  32   lmm::MaxMin Sys(false);
  33   lmm::Constraint* L1 = Sys.constraint_new(nullptr, a);
  34   lmm::Constraint* L2 = Sys.constraint_new(nullptr, b);
  35   lmm::Constraint* L3 = Sys.constraint_new(nullptr, a);
  36
  37   lmm::Variable* R_1_2_3 = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 3);
  38   lmm::Variable* R_1     = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 1);
  39   lmm::Variable* R_2     = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 1);
  40   lmm::Variable* R_3     = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 1);
  41
  42   Sys.update_variable_penalty(R_1_2_3, 1.0);
  43   Sys.update_variable_penalty(R_1, 1.0);
  44   Sys.update_variable_penalty(R_2, 1.0);
  45   Sys.update_variable_penalty(R_3, 1.0);
  46
  47   Sys.expand(L1, R_1_2_3, 1.0);
  48   Sys.expand(L2, R_1_2_3, 1.0);
  49   Sys.expand(L3, R_1_2_3, 1.0);
  50
  51   Sys.expand(L1, R_1, 1.0);
  52   Sys.expand(L2, R_2, 1.0);
  53   Sys.expand(L3, R_3, 1.0);
  54
  55   Sys.solve();
  56
  57   PRINT_VAR(R_1_2_3);
  58   PRINT_VAR(R_1);
  59   PRINT_VAR(R_2);
  60   PRINT_VAR(R_3);
  61
  62   Sys.variable_free(R_1_2_3);
  63   Sys.variable_free(R_1);
  64   Sys.variable_free(R_2);
  65   Sys.variable_free(R_3);
  66 }
  67
  68 static void test2()
  69 {
  70   lmm::MaxMin Sys(false);
  71
  72   lmm::Constraint* CPU1 = Sys.constraint_new(nullptr, 200.0);
  73   lmm::Constraint* CPU2 = Sys.constraint_new(nullptr, 100.0);
  74
  75   lmm::Variable* T1 = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 1);
  76   lmm::Variable* T2 = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 1);
  77
  78   Sys.update_variable_penalty(T1, 1.0);
  79   Sys.update_variable_penalty(T2, 1.0);
  80
  81   Sys.expand(CPU1, T1, 1.0);
  82   Sys.expand(CPU2, T2, 1.0);
  83
  84   Sys.solve();
  85
  86   PRINT_VAR(T1);
  87   PRINT_VAR(T2);
  88
  89   Sys.variable_free(T1);
  90   Sys.variable_free(T2);
  91 }
  92
  93 static void test3()
  94 {
  95   constexpr int flows = 11;
  96   constexpr int links = 10;
  97
  98   std::array<std::array<double, flows + 5>, links + 5> A;
  99   /* array to add the constraints of fictitious variables */
 100   std::array<double, 15> B{{10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 1, 1, 1, 1, 1}};
 101
 102   for (int i = 0; i < links + 5; i++) {
 103     for (int j = 0; j < flows + 5; j++) {
 104       A[i][j] = 0.0;
 105       if (i >= links || j >= flows) {
 106         A[i][j] = 0.0;
 107       }
 108     }
 109   }
 110
 111   /*matrix that store the constraints/topology */
 112   A[0][1] = A[0][7] = 1.0;
 113   A[1][1] = A[1][7] = A[1][8] = 1.0;
 114   A[2][1] = A[2][8] = 1.0;
 115   A[3][8]           = 1.0;
 116   A[4][0] = A[4][3] = A[4][9] = 1.0;
 117   A[5][0] = A[5][3] = A[5][4] = A[5][9] = 1.0;
 118   A[6][0] = A[6][4] = A[6][9] = A[6][10] = 1.0;
 119   A[7][2] = A[7][4] = A[7][6] = A[7][9] = A[7][10] = 1.0;
 120   A[8][2] = A[8][10] = 1.0;
 121   A[9][5] = A[9][6] = A[9][9] = 1.0;
 122   A[10][11]                   = 1.0;
 123   A[11][12]                   = 1.0;
 124   A[12][13]                   = 1.0;
 125   A[13][14]                   = 1.0;
 126   A[14][15]                   = 1.0;
 127
 128   lmm::MaxMin Sys(false);
 129
 130   /* Creates the constraints */
 131   std::array<lmm::Constraint*, 15> tmp_cnst;
 132   for (int i = 0; i < 15; i++)
 133     tmp_cnst[i] = Sys.constraint_new(nullptr, B[i]);
 134
 135   /* Creates the variables */
 136   std::array<lmm::Variable*, 16> tmp_var;
 137   for (int j = 0; j < 16; j++) {
 138     tmp_var[j] = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 15);
 139     Sys.update_variable_penalty(tmp_var[j], 1.0);
 140   }
 141
 142   /* Link constraints and variables */
 143   for (int i = 0; i < 15; i++)
 144     for (int j = 0; j < 16; j++)
 145       if (A[i][j] != 0.0)
 146         Sys.expand(tmp_cnst[i], tmp_var[j], 1.0);
 147
 148   Sys.solve();
 149
 150   for (int j = 0; j < 16; j++)
 151     PRINT_VAR(tmp_var[j]);
 152
 153   for (int j = 0; j < 16; j++)
 154     Sys.variable_free(tmp_var[j]);
 155 }
 156
 157 int main(int argc, char** argv)
 158 {
 159   simgrid::s4u::Engine e(&argc, argv);
 160   XBT_INFO("***** Test 1");
 161   test1();
 162
 163   XBT_INFO("***** Test 2");
 164   test2();
 165
 166   XBT_INFO("***** Test 3");
 167   test3();
 168
 169   return 0;
 170 }