src/surf/network_ib.cpp

   1 /* Copyright (c) 2014-2015. 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 <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   try {
  56     act_src = ibModel->active_nodes.at(src->getName());
  57   } catch (std::out_of_range& unfound) {
  58     throw std::out_of_range(std::string("Could not find '") + src->getName() + "' active comms !");
  59   }
  60
  61   try {
  62     act_dst = ibModel->active_nodes.at(dst->getName());
  63   } catch (std::out_of_range& unfound) {
  64     throw std::out_of_range(std::string("Could not find '") + dst->getName() + "' active comms !");
  65   }
  66
  67   ibModel->active_comms[action]=std::make_pair(act_src, act_dst);
  68
  69   ibModel->updateIBfactors(action, act_src, act_dst, 0);
  70 }
  71
  72 /*********
  73  * Model *
  74  *********/
  75
  76 /************************************************************************/
  77 /* New model based on MPI contention model for Infiniband platforms */
  78 /************************************************************************/
  79 /* @Inproceedings{mescal_vienne_phd, */
  80 /*  author={Jérôme Vienne}, */
  81 /*  title={prédiction de performances d’applications de calcul haute performance sur réseau Infiniband}, */
  82 /*  address={Grenoble FRANCE}, */
  83 /*  month=june, */
  84 /*  year={2010} */
  85 /*  } */
  86 void surf_network_model_init_IB()
  87 {
  88   if (surf_network_model)
  89     return;
  90
  91   surf_network_model = new simgrid::surf::NetworkIBModel();
  92   all_existing_models->push_back(surf_network_model);
  93   simgrid::s4u::Link::onCommunicationStateChange.connect(IB_action_state_changed_callback);
  94   simgrid::s4u::Link::onCommunicate.connect(IB_action_init_callback);
  95   simgrid::s4u::Host::onCreation.connect(IB_create_host_callback);
  96   xbt_cfg_setdefault_double("network/weight-S", 8775);
  97
  98 }
  99
 100 namespace simgrid {
 101 namespace surf {
 102
 103 NetworkIBModel::NetworkIBModel() : NetworkSmpiModel()
 104 {
 105   haveGap_                      = false;
 106   const char* IB_factors_string = xbt_cfg_get_string("smpi/IB-penalty-factors");
 107   std::vector<std::string> radical_elements;
 108   boost::split(radical_elements, IB_factors_string, boost::is_any_of(";"));
 109
 110   surf_parse_assert(radical_elements.size() == 3, "smpi/IB-penalty-factors should be provided and contain 3 "
 111                                                   "elements, semi-colon separated. Example: 0.965;0.925;1.35");
 112
 113   try {
 114     Be = std::stod(radical_elements.front());
 115   } catch (std::invalid_argument& ia) {
 116     throw std::invalid_argument(std::string("First part of smpi/IB-penalty-factors is not numerical:") + ia.what());
 117   }
 118
 119   try {
 120     Bs = std::stod(radical_elements.at(1));
 121   } catch (std::invalid_argument& ia) {
 122     throw std::invalid_argument(std::string("Second part of smpi/IB-penalty-factors is not numerical:") + ia.what());
 123   }
 124
 125   try {
 126     ys = std::stod(radical_elements.back());
 127   } catch (std::invalid_argument& ia) {
 128     throw std::invalid_argument(std::string("Third part of smpi/IB-penalty-factors is not numerical:") + ia.what());
 129   }
 130 }
 131
 132 NetworkIBModel::~NetworkIBModel()
 133 {
 134   for (auto instance : active_nodes)
 135     delete instance.second;
 136 }
 137
 138 void NetworkIBModel::computeIBfactors(IBNode* root)
 139 {
 140   double num_comm_out    = static_cast<double>(root->ActiveCommsUp.size());
 141   double max_penalty_out = 0.0;
 142   // first, compute all outbound penalties to get their max
 143   for (std::vector<ActiveComm*>::iterator it = root->ActiveCommsUp.begin(); it != root->ActiveCommsUp.end(); ++it) {
 144     double my_penalty_out = 1.0;
 145
 146     if (num_comm_out != 1) {
 147       if ((*it)->destination->nbActiveCommsDown > 2) // number of comms sent to the receiving node
 148         my_penalty_out = num_comm_out * Bs * ys;
 149       else
 150         my_penalty_out = num_comm_out * Bs;
 151     }
 152
 153     max_penalty_out = std::max(max_penalty_out, my_penalty_out);
 154   }
 155
 156   for (std::vector<ActiveComm*>::iterator it = root->ActiveCommsUp.begin(); it != root->ActiveCommsUp.end(); ++it) {
 157     // compute inbound penalty
 158     double my_penalty_in = 1.0;
 159     int nb_comms         = (*it)->destination->nbActiveCommsDown; // total number of incoming comms
 160     if (nb_comms != 1)
 161       my_penalty_in = ((*it)->destination->ActiveCommsDown)[root]        // number of comm sent to dest by root node
 162                       * Be * (*it)->destination->ActiveCommsDown.size(); // number of different nodes sending to dest
 163
 164     double penalty = std::max(my_penalty_in, max_penalty_out);
 165
 166     double rate_before_update = (*it)->action->getBound();
 167     // save initial rate of the action
 168     if ((*it)->init_rate == -1)
 169       (*it)->init_rate = rate_before_update;
 170
 171     double penalized_bw = num_comm_out ? (*it)->init_rate / penalty : (*it)->init_rate;
 172
 173     if (not double_equals(penalized_bw, rate_before_update, sg_surf_precision)) {
 174       XBT_DEBUG("%d->%d action %p penalty updated : bw now %f, before %f , initial rate %f", root->id,
 175                 (*it)->destination->id, (*it)->action, penalized_bw, (*it)->action->getBound(), (*it)->init_rate);
 176       lmm_update_variable_bound(maxminSystem_, (*it)->action->getVariable(), penalized_bw);
 177     } else {
 178       XBT_DEBUG("%d->%d action %p penalty not updated : bw %f, initial rate %f", root->id, (*it)->destination->id,
 179                 (*it)->action, penalized_bw, (*it)->init_rate);
 180     }
 181   }
 182   XBT_DEBUG("Finished computing IB penalties");
 183 }
 184
 185 void NetworkIBModel::updateIBfactors_rec(IBNode* root, bool* updatedlist)
 186 {
 187   if (updatedlist[root->id] == 0) {
 188     XBT_DEBUG("IB - Updating rec %d", root->id);
 189     computeIBfactors(root);
 190     updatedlist[root->id] = 1;
 191     for (std::vector<ActiveComm*>::iterator it = root->ActiveCommsUp.begin(); it != root->ActiveCommsUp.end(); ++it) {
 192       if (updatedlist[(*it)->destination->id] != 1)
 193         updateIBfactors_rec((*it)->destination, updatedlist);
 194     }
 195     for (std::map<IBNode*, int>::iterator it = root->ActiveCommsDown.begin(); it != root->ActiveCommsDown.end(); ++it) {
 196       if (updatedlist[it->first->id] != 1)
 197         updateIBfactors_rec(it->first, updatedlist);
 198     }
 199   }
 200 }
 201
 202 void NetworkIBModel::updateIBfactors(NetworkAction* action, IBNode* from, IBNode* to, int remove)
 203 {
 204   if (from == to) // disregard local comms (should use loopback)
 205     return;
 206
 207   bool* updated    = (bool*)xbt_malloc0(active_nodes.size() * sizeof(bool));
 208   ActiveComm* comm = nullptr;
 209   if (remove) {
 210     if (to->ActiveCommsDown[from] == 1)
 211       to->ActiveCommsDown.erase(from);
 212     else
 213       to->ActiveCommsDown[from] -= 1;
 214
 215     to->nbActiveCommsDown--;
 216     for (std::vector<ActiveComm*>::iterator it = from->ActiveCommsUp.begin(); it != from->ActiveCommsUp.end(); ++it) {
 217       if ((*it)->action == action) {
 218         comm = (*it);
 219         from->ActiveCommsUp.erase(it);
 220         break;
 221       }
 222     }
 223     action->unref();
 224   } else {
 225     action->ref();
 226     ActiveComm* comm  = new ActiveComm();
 227     comm->action      = action;
 228     comm->destination = to;
 229     from->ActiveCommsUp.push_back(comm);
 230
 231     to->ActiveCommsDown[from] += 1;
 232     to->nbActiveCommsDown++;
 233   }
 234   XBT_DEBUG("IB - Updating %d", from->id);
 235   updateIBfactors_rec(from, updated);
 236   XBT_DEBUG("IB - Finished updating %d", from->id);
 237   if (comm)
 238     delete comm;
 239   xbt_free(updated);
 240 }
 241 }
 242 }