src/surf/fair_bottleneck.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2011, 2013-2014. 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 "maxmin_private.hpp"
   8 #include "xbt/log.h"
   9 #include "xbt/sysdep.h"
  10 #include <float.h>
  11 #include <math.h>
  12 #include <stdlib.h>
  13
  14 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(surf_maxmin);
  15 #define SHOW_EXPR_G(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %g",expr);
  16 #define SHOW_EXPR_D(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %d",expr);
  17 #define SHOW_EXPR_P(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %p",expr);
  18
  19 void bottleneck_solve(lmm_system_t sys)
  20 {
  21   void *_var;
  22   void *_var_next;
  23   void *_cnst;
  24   void *_cnst_next;
  25   void *_elem;
  26   lmm_variable_t var = nullptr;
  27   lmm_constraint_t cnst = nullptr;
  28   s_lmm_constraint_t s_cnst;
  29   lmm_element_t elem = nullptr;
  30   xbt_swag_t cnst_list = nullptr;
  31   xbt_swag_t var_list = nullptr;
  32   xbt_swag_t elem_list = nullptr;
  33
  34   static s_xbt_swag_t cnst_to_update;
  35
  36   if (not sys->modified)
  37     return;
  38
  39   /* Init */
  40   xbt_swag_init(&(cnst_to_update), xbt_swag_offset(s_cnst, saturated_constraint_set_hookup));
  41
  42   var_list = &(sys->variable_set);
  43   XBT_DEBUG("Variable set : %d", xbt_swag_size(var_list));
  44   xbt_swag_foreach(_var, var_list) {
  45     var = static_cast<lmm_variable_t>(_var);
  46     int nb = 0;
  47     var->value = 0.0;
  48     XBT_DEBUG("Handling variable %p", var);
  49     xbt_swag_insert(var, &(sys->saturated_variable_set));
  50     for (int i = 0; i < var->cnsts_number; i++) {
  51       if (var->cnsts[i].value == 0.0)
  52         nb++;
  53     }
  54     if ((nb == var->cnsts_number) && (var->weight > 0.0)) {
  55       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p", var);
  56       xbt_swag_remove(var, &(sys->saturated_variable_set));
  57       var->value = 1.0;
  58     }
  59     if (var->weight <= 0.0) {
  60       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p", var);
  61       xbt_swag_remove(var, &(sys->saturated_variable_set));
  62     }
  63   }
  64   var_list = &(sys->saturated_variable_set);
  65
  66   cnst_list = &(sys->active_constraint_set);
  67   XBT_DEBUG("Active constraints : %d", xbt_swag_size(cnst_list));
  68   xbt_swag_foreach(_cnst, cnst_list) {
  69     cnst = static_cast<lmm_constraint_t>(_cnst);
  70     xbt_swag_insert(cnst, &(sys->saturated_constraint_set));
  71   }
  72   cnst_list = &(sys->saturated_constraint_set);
  73   xbt_swag_foreach(_cnst, cnst_list) {
  74     cnst = static_cast<lmm_constraint_t>(_cnst);
  75     cnst->remaining = cnst->bound;
  76     cnst->usage = 0.0;
  77   }
  78
  79   XBT_DEBUG("Fair bottleneck Initialized");
  80
  81   /*
  82    * Compute Usage and store the variables that reach the maximum.
  83    */
  84   do {
  85     if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
  86       XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
  87       lmm_print(sys);
  88     }
  89     XBT_DEBUG("******* Constraints to process: %d *******", xbt_swag_size(cnst_list));
  90     xbt_swag_foreach_safe(_cnst, _cnst_next, cnst_list) {
  91       cnst = static_cast<lmm_constraint_t>(_cnst);
  92       int nb = 0;
  93       XBT_DEBUG("Processing cnst %p ", cnst);
  94       elem_list = &(cnst->enabled_element_set);
  95       cnst->usage = 0.0;
  96       xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
  97         elem = static_cast<lmm_element_t>(_elem);
  98         xbt_assert(elem->variable->weight > 0);
  99         if ((elem->value > 0) && xbt_swag_belongs(elem->variable, var_list))
 100           nb++;
 101       }
 102       XBT_DEBUG("\tThere are %d variables", nb);
 103       if (nb > 0 && not cnst->sharing_policy)
 104         nb = 1;
 105       if (not nb) {
 106         cnst->remaining = 0.0;
 107         cnst->usage = cnst->remaining;
 108         xbt_swag_remove(cnst, cnst_list);
 109         continue;
 110       }
 111       cnst->usage = cnst->remaining / nb;
 112       XBT_DEBUG("\tConstraint Usage %p : %f with %d variables", cnst, cnst->usage, nb);
 113     }
 114
 115     xbt_swag_foreach_safe(_var, _var_next, var_list) {
 116       var = static_cast<lmm_variable_t>(_var);
 117       double min_inc = DBL_MAX;
 118       for (int i = 0; i < var->cnsts_number; i++) {
 119         lmm_element_t elm = &var->cnsts[i];
 120         if (elm->value > 0)
 121           min_inc = MIN(min_inc, elm->constraint->usage / elm->value);
 122       }
 123       if (var->bound > 0)
 124         min_inc = MIN(min_inc, var->bound - var->value);
 125       var->mu = min_inc;
 126       XBT_DEBUG("Updating variable %p maximum increment: %g", var, var->mu);
 127       var->value += var->mu;
 128       if (var->value == var->bound) {
 129         xbt_swag_remove(var, var_list);
 130       }
 131     }
 132
 133     xbt_swag_foreach_safe(_cnst, _cnst_next, cnst_list) {
 134       cnst = static_cast<lmm_constraint_t>(_cnst);
 135       XBT_DEBUG("Updating cnst %p ", cnst);
 136       elem_list = &(cnst->enabled_element_set);
 137       xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
 138         elem = static_cast<lmm_element_t>(_elem);
 139         xbt_assert(elem->variable->weight > 0);
 140         if (cnst->sharing_policy) {
 141           XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) with variable %p by %g", cnst, cnst->remaining, elem->variable,
 142                  elem->variable->mu);
 143           double_update(&(cnst->remaining), elem->value * elem->variable->mu, sg_maxmin_precision);
 144         } else {
 145           XBT_DEBUG("\tNon-Shared variable. Update constraint usage of %p (%g) with variable %p by %g",
 146               cnst, cnst->usage, elem->variable, elem->variable->mu);
 147           cnst->usage = MIN(cnst->usage, elem->value * elem->variable->mu);
 148         }
 149       }
 150       if (not cnst->sharing_policy) {
 151         XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) by %g", cnst, cnst->remaining, cnst->usage);
 152
 153         double_update(&(cnst->remaining), cnst->usage, sg_maxmin_precision);
 154       }
 155
 156       XBT_DEBUG("\tRemaining for %p : %g", cnst, cnst->remaining);
 157       if (cnst->remaining <= 0.0) {
 158         XBT_DEBUG("\tGet rid of constraint %p", cnst);
 159
 160         xbt_swag_remove(cnst, cnst_list);
 161         xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
 162           elem = static_cast<lmm_element_t>(_elem);
 163           if (elem->variable->weight <= 0)
 164             break;
 165           if (elem->value > 0) {
 166             XBT_DEBUG("\t\tGet rid of variable %p", elem->variable);
 167             xbt_swag_remove(elem->variable, var_list);
 168           }
 169         }
 170       }
 171     }
 172   } while (xbt_swag_size(var_list));
 173
 174   xbt_swag_reset(cnst_list);
 175   sys->modified = 0;
 176   if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
 177     XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
 178     lmm_print(sys);
 179   }
 180 }