src/surf/ptask_L07.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2010, 2013-2015. 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 <cstdlib>
   8
   9 #include <algorithm>
  10
  11 #include "ptask_L07.hpp"
  12
  13 #include "cpu_interface.hpp"
  14 #include "surf_routing.hpp"
  15 #include "xbt/lib.h"
  16
  17 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(surf_host);
  18 XBT_LOG_EXTERNAL_CATEGORY(xbt_cfg);
  19
  20 /**************************************/
  21 /*** Resource Creation & Destruction **/
  22 /**************************************/
  23 void surf_host_model_init_ptask_L07(void)
  24 {
  25   XBT_CINFO(xbt_cfg,"Switching to the L07 model to handle parallel tasks.");
  26   xbt_assert(!surf_cpu_model_pm, "CPU model type already defined");
  27   xbt_assert(!surf_network_model, "network model type already defined");
  28
  29   surf_host_model = new simgrid::surf::HostL07Model();
  30   xbt_dynar_push(all_existing_models, &surf_host_model);
  31 }
  32
  33
  34 namespace simgrid {
  35 namespace surf {
  36
  37 HostL07Model::HostL07Model() : HostModel() {
  38   maxminSystem_ = lmm_system_new(1);
  39   surf_network_model = new NetworkL07Model(this,maxminSystem_);
  40   surf_cpu_model_pm = new CpuL07Model(this,maxminSystem_);
  41
  42   routing_model_create(surf_network_model->createLink("__loopback__", 498000000, 0.000015, SURF_LINK_FATPIPE, NULL));
  43 }
  44
  45 HostL07Model::~HostL07Model() {
  46   delete surf_cpu_model_pm;
  47   delete surf_network_model;
  48 }
  49
  50 CpuL07Model::CpuL07Model(HostL07Model *hmodel,lmm_system_t sys)
  51   : CpuModel()
  52   , p_hostModel(hmodel)
  53   {
  54     maxminSystem_ = sys;
  55   }
  56 CpuL07Model::~CpuL07Model() {
  57   surf_cpu_model_pm = NULL;
  58   lmm_system_free(maxminSystem_);
  59   maxminSystem_ = NULL;
  60 }
  61 NetworkL07Model::NetworkL07Model(HostL07Model *hmodel, lmm_system_t sys)
  62   : NetworkModel()
  63   , p_hostModel(hmodel)
  64   {
  65     maxminSystem_ = sys;
  66   }
  67 NetworkL07Model::~NetworkL07Model()
  68 {
  69   surf_network_model = NULL;
  70   maxminSystem_ = NULL; // Avoid multi-free
  71 }
  72
  73
  74 double HostL07Model::next_occuring_event(double /*now*/)
  75 {
  76   L07Action *action;
  77
  78   ActionList *running_actions = getRunningActionSet();
  79   double min = this->shareResourcesMaxMin(running_actions,
  80                                               maxminSystem_,
  81                                               bottleneck_solve);
  82
  83   for(ActionList::iterator it(running_actions->begin()), itend(running_actions->end())
  84    ; it != itend ; ++it) {
  85   action = static_cast<L07Action*>(&*it);
  86     if (action->m_latency > 0) {
  87       if (min < 0) {
  88         min = action->m_latency;
  89         XBT_DEBUG("Updating min (value) with %p (start %f): %f", action,
  90                action->getStartTime(), min);
  91       } else if (action->m_latency < min) {
  92         min = action->m_latency;
  93         XBT_DEBUG("Updating min (latency) with %p (start %f): %f", action,
  94                action->getStartTime(), min);
  95       }
  96     }
  97   }
  98
  99   XBT_DEBUG("min value : %f", min);
 100
 101   return min;
 102 }
 103
 104 void HostL07Model::updateActionsState(double /*now*/, double delta) {
 105
 106   L07Action *action;
 107   ActionList *actionSet = getRunningActionSet();
 108
 109   for(ActionList::iterator it = actionSet->begin(), itNext = it
 110    ; it != actionSet->end()
 111    ; it =  itNext) {
 112   ++itNext;
 113     action = static_cast<L07Action*>(&*it);
 114     if (action->m_latency > 0) {
 115       if (action->m_latency > delta) {
 116         double_update(&(action->m_latency), delta, sg_surf_precision);
 117       } else {
 118         action->m_latency = 0.0;
 119       }
 120       if ((action->m_latency == 0.0) && (action->isSuspended() == 0)) {
 121         action->updateBound();
 122         lmm_update_variable_weight(maxminSystem_, action->getVariable(), 1.0);
 123       }
 124     }
 125     XBT_DEBUG("Action (%p) : remains (%g) updated by %g.",
 126            action, action->getRemains(), lmm_variable_getvalue(action->getVariable()) * delta);
 127     action->updateRemains(lmm_variable_getvalue(action->getVariable()) * delta);
 128
 129     if (action->getMaxDuration() != NO_MAX_DURATION)
 130       action->updateMaxDuration(delta);
 131
 132     XBT_DEBUG("Action (%p) : remains (%g).", action, action->getRemains());
 133
 134     /* In the next if cascade, the action can be finished either because:
 135      *  - The amount of remaining work reached 0
 136      *  - The max duration was reached
 137      * If it's not done, it may have failed.
 138      */
 139
 140     if ((action->getRemains() <= 0) &&
 141         (lmm_get_variable_weight(action->getVariable()) > 0)) {
 142       action->finish();
 143       action->setState(Action::State::done);
 144     } else if ((action->getMaxDuration() != NO_MAX_DURATION) &&
 145                (action->getMaxDuration() <= 0)) {
 146       action->finish();
 147       action->setState(Action::State::done);
 148     } else {
 149       /* Need to check that none of the model has failed */
 150       lmm_constraint_t cnst = NULL;
 151       int i = 0;
 152
 153       while ((cnst = lmm_get_cnst_from_var(maxminSystem_, action->getVariable(), i++))) {
 154         void *constraint_id = lmm_constraint_id(cnst);
 155         if (static_cast<simgrid::surf::Resource*>(constraint_id)->isOff()) {
 156           XBT_DEBUG("Action (%p) Failed!!", action);
 157           action->finish();
 158           action->setState(Action::State::failed);
 159           break;
 160         }
 161       }
 162     }
 163   }
 164   return;
 165 }
 166
 167 Action *HostL07Model::executeParallelTask(int host_nb, sg_host_t *host_list,
 168       double *flops_amount, double *bytes_amount,
 169       double rate) {
 170   return new L07Action(this, host_nb, host_list, flops_amount, bytes_amount, rate);
 171 }
 172
 173
 174 L07Action::L07Action(Model *model, int host_nb, sg_host_t*host_list,
 175     double *flops_amount, double *bytes_amount, double rate)
 176   : CpuAction(model, 1, 0)
 177 {
 178   int nb_link = 0;
 179   int nb_used_host = 0; /* Only the hosts with something to compute (>0 flops) are counted) */
 180   double latency = 0.0;
 181
 182   this->p_netcardList->reserve(host_nb);
 183   for (int i = 0; i<host_nb; i++)
 184     this->p_netcardList->push_back(host_list[i]->pimpl_netcard);
 185
 186   /* Compute the number of affected resources... */
 187   if(bytes_amount != NULL) {
 188     xbt_dict_t ptask_parallel_task_link_set = xbt_dict_new_homogeneous(NULL);
 189
 190     for (int i = 0; i < host_nb; i++) {
 191       for (int j = 0; j < host_nb; j++) {
 192
 193         if (bytes_amount[i * host_nb + j] > 0) {
 194           double lat=0.0;
 195           std::vector<Link*> *route = new std::vector<Link*>();
 196
 197           routing_platf->getRouteAndLatency((*p_netcardList)[i], (*p_netcardList)[j], route, &lat);
 198           latency = MAX(latency, lat);
 199
 200           for (auto link : *route)
 201             xbt_dict_set(ptask_parallel_task_link_set, link->getName(), link, NULL);
 202           delete route;
 203         }
 204       }
 205     }
 206
 207     nb_link = xbt_dict_length(ptask_parallel_task_link_set);
 208     xbt_dict_free(&ptask_parallel_task_link_set);
 209   }
 210
 211   for (int i = 0; i < host_nb; i++)
 212     if (flops_amount[i] > 0)
 213       nb_used_host++;
 214
 215   XBT_DEBUG("Creating a parallel task (%p) with %d hosts and %d unique links.", this, host_nb, nb_link);
 216   this->p_computationAmount = flops_amount;
 217   this->p_communicationAmount = bytes_amount;
 218   this->m_latency = latency;
 219   this->m_rate = rate;
 220
 221   this->variable_ = lmm_variable_new(model->getMaxminSystem(), this, 1.0,
 222       (rate > 0 ? rate : -1.0),
 223       host_nb + nb_link);
 224
 225   if (this->m_latency > 0)
 226     lmm_update_variable_weight(model->getMaxminSystem(), this->getVariable(), 0.0);
 227
 228   for (int i = 0; i < host_nb; i++)
 229     lmm_expand(model->getMaxminSystem(), host_list[i]->pimpl_cpu->getConstraint(),
 230         this->getVariable(), flops_amount[i]);
 231
 232   if(bytes_amount != NULL) {
 233     for (int i = 0; i < host_nb; i++) {
 234       for (int j = 0; j < host_nb; j++) {
 235
 236         if (bytes_amount[i * host_nb + j] == 0.0)
 237           continue;
 238         std::vector<Link*> *route = new std::vector<Link*>();
 239
 240         routing_platf->getRouteAndLatency((*p_netcardList)[i], (*p_netcardList)[j], route, NULL);
 241
 242         for (auto link : *route)
 243           lmm_expand_add(model->getMaxminSystem(), link->getConstraint(), this->getVariable(), bytes_amount[i * host_nb + j]);
 244
 245         delete route;
 246       }
 247     }
 248   }
 249
 250   if (nb_link + nb_used_host == 0) {
 251     this->setCost(1.0);
 252     this->setRemains(0.0);
 253   }
 254   xbt_free(host_list);
 255 }
 256
 257 Action *NetworkL07Model::communicate(NetCard *src, NetCard *dst, double size, double rate)
 258 {
 259   sg_host_t*host_list = xbt_new0(sg_host_t, 2);
 260   double *flops_amount = xbt_new0(double, 2);
 261   double *bytes_amount = xbt_new0(double, 4);
 262
 263   host_list[0] = sg_host_by_name(src->name());
 264   host_list[1] = sg_host_by_name(dst->name());
 265   bytes_amount[1] = size;
 266
 267   return p_hostModel->executeParallelTask(2, host_list, flops_amount, bytes_amount, rate);
 268 }
 269
 270 Cpu *CpuL07Model::createCpu(simgrid::s4u::Host *host,  xbt_dynar_t speedPerPstate, int core)
 271 {
 272   return new CpuL07(this, host, speedPerPstate, core);
 273 }
 274
 275 Link* NetworkL07Model::createLink(const char *name, double bandwidth, double latency,
 276     e_surf_link_sharing_policy_t policy, xbt_dict_t properties)
 277 {
 278   return new LinkL07(this, name, properties, bandwidth, latency, policy);
 279 }
 280
 281 /************
 282  * Resource *
 283  ************/
 284
 285 CpuL07::CpuL07(CpuL07Model *model, simgrid::s4u::Host *host, xbt_dynar_t speedPerPstate, int core)
 286  : Cpu(model, host, speedPerPstate, core)
 287 {
 288   constraint_ = lmm_constraint_new(model->getMaxminSystem(), this, xbt_dynar_get_as(speedPerPstate,0,double));
 289 }
 290
 291 CpuL07::~CpuL07()
 292 {
 293 }
 294
 295 LinkL07::LinkL07(NetworkL07Model *model, const char* name, xbt_dict_t props, double bandwidth, double latency,
 296              e_surf_link_sharing_policy_t policy)
 297  : Link(model, name, props, lmm_constraint_new(model->getMaxminSystem(), this, bandwidth))
 298 {
 299   m_bandwidth.peak = bandwidth;
 300   m_latency.peak = latency;
 301
 302   if (policy == SURF_LINK_FATPIPE)
 303     lmm_constraint_shared(getConstraint());
 304
 305   Link::onCreation(this);
 306 }
 307
 308 Action *CpuL07::execution_start(double size)
 309 {
 310   sg_host_t*host_list = xbt_new0(sg_host_t, 1);
 311   double *flops_amount = xbt_new0(double, 1);
 312
 313   host_list[0] = getHost();
 314   flops_amount[0] = size;
 315
 316   return static_cast<CpuL07Model*>(getModel())->p_hostModel
 317     ->executeParallelTask( 1, host_list, flops_amount, NULL, -1);
 318 }
 319
 320 Action *CpuL07::sleep(double duration)
 321 {
 322   L07Action *action = static_cast<L07Action*>(execution_start(1.0));
 323   action->maxDuration_ = duration;
 324   action->suspended_ = 2;
 325   lmm_update_variable_weight(getModel()->getMaxminSystem(), action->getVariable(), 0.0);
 326
 327   return action;
 328 }
 329
 330 bool CpuL07::isUsed(){
 331   return lmm_constraint_used(getModel()->getMaxminSystem(), getConstraint());
 332 }
 333
 334 /** @brief take into account changes of speed (either load or max) */
 335 void CpuL07::onSpeedChange() {
 336   lmm_variable_t var = NULL;
 337   lmm_element_t elem = NULL;
 338
 339     lmm_update_constraint_bound(getModel()->getMaxminSystem(), getConstraint(), speed_.peak * speed_.scale);
 340     while ((var = lmm_get_var_from_cnst
 341             (getModel()->getMaxminSystem(), getConstraint(), &elem))) {
 342       Action *action = static_cast<Action*>(lmm_variable_id(var));
 343
 344       lmm_update_variable_bound(getModel()->getMaxminSystem(),
 345                                 action->getVariable(),
 346                                 speed_.scale * speed_.peak);
 347     }
 348
 349   Cpu::onSpeedChange();
 350 }
 351
 352
 353 bool LinkL07::isUsed(){
 354   return lmm_constraint_used(getModel()->getMaxminSystem(), getConstraint());
 355 }
 356
 357 void CpuL07::apply_event(tmgr_trace_iterator_t triggered, double value){
 358   XBT_DEBUG("Updating cpu %s (%p) with value %g", getName(), this, value);
 359   if (triggered == speed_.event) {
 360     speed_.scale = value;
 361     onSpeedChange();
 362     tmgr_trace_event_unref(&speed_.event);
 363
 364   } else if (triggered == stateEvent_) {
 365     if (value > 0)
 366       turnOn();
 367     else
 368       turnOff();
 369     tmgr_trace_event_unref(&stateEvent_);
 370
 371   } else {
 372     xbt_die("Unknown event!\n");
 373   }
 374 }
 375
 376 void LinkL07::apply_event(tmgr_trace_iterator_t triggered, double value) {
 377   XBT_DEBUG("Updating link %s (%p) with value=%f", getName(), this, value);
 378   if (triggered == m_bandwidth.event) {
 379     updateBandwidth(value);
 380     tmgr_trace_event_unref(&m_bandwidth.event);
 381
 382   } else if (triggered == m_latency.event) {
 383     updateLatency(value);
 384     tmgr_trace_event_unref(&m_latency.event);
 385
 386   } else if (triggered == m_stateEvent) {
 387     if (value > 0)
 388       turnOn();
 389     else
 390       turnOff();
 391     tmgr_trace_event_unref(&m_stateEvent);
 392
 393   } else {
 394     xbt_die("Unknown event ! \n");
 395   }
 396 }
 397
 398 void LinkL07::updateBandwidth(double value)
 399 {
 400   m_bandwidth.peak = value;
 401   lmm_update_constraint_bound(getModel()->getMaxminSystem(), getConstraint(), m_bandwidth.peak * m_bandwidth.scale);
 402 }
 403
 404 void LinkL07::updateLatency(double value)
 405 {
 406   lmm_variable_t var = NULL;
 407   L07Action *action;
 408   lmm_element_t elem = NULL;
 409
 410   m_latency.peak = value;
 411   while ((var = lmm_get_var_from_cnst(getModel()->getMaxminSystem(), getConstraint(), &elem))) {
 412     action = static_cast<L07Action*>(lmm_variable_id(var));
 413     action->updateBound();
 414   }
 415 }
 416
 417 /**********
 418  * Action *
 419  **********/
 420
 421 L07Action::~L07Action(){
 422   delete p_netcardList;
 423   free(p_communicationAmount);
 424   free(p_computationAmount);
 425 }
 426
 427 void L07Action::updateBound()
 428 {
 429   double lat_current = 0.0;
 430   double lat_bound = -1.0;
 431   int i, j;
 432
 433   int hostNb = p_netcardList->size();
 434
 435   if (p_communicationAmount != NULL) {
 436     for (i = 0; i < hostNb; i++) {
 437       for (j = 0; j < hostNb; j++) {
 438
 439         if (p_communicationAmount[i * hostNb + j] > 0) {
 440           double lat = 0.0;
 441           std::vector<Link*> *route = new std::vector<Link*>();
 442           routing_platf->getRouteAndLatency((*p_netcardList)[i], (*p_netcardList)[j], route, &lat);
 443
 444           lat_current = MAX(lat_current, lat * p_communicationAmount[i * hostNb + j]);
 445           delete route;
 446         }
 447       }
 448     }
 449   }
 450   lat_bound = sg_tcp_gamma / (2.0 * lat_current);
 451   XBT_DEBUG("action (%p) : lat_bound = %g", this, lat_bound);
 452   if ((m_latency == 0.0) && (suspended_ == 0)) {
 453     if (m_rate < 0)
 454       lmm_update_variable_bound(getModel()->getMaxminSystem(), getVariable(), lat_bound);
 455     else
 456       lmm_update_variable_bound(getModel()->getMaxminSystem(), getVariable(),
 457         std::min(m_rate, lat_bound));
 458   }
 459 }
 460
 461 int L07Action::unref()
 462 {
 463   refcount_--;
 464   if (!refcount_) {
 465     if (action_hook.is_linked())
 466       stateSet_->erase(stateSet_->iterator_to(*this));
 467     if (getVariable())
 468       lmm_variable_free(getModel()->getMaxminSystem(), getVariable());
 469     delete this;
 470     return 1;
 471   }
 472   return 0;
 473 }
 474
 475 }
 476 }