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 "xbt/sysdep.h"
   8 #include "xbt/log.h"
   9 #include "maxmin_private.hpp"
  10 #include <stdlib.h>
  11 #include <math.h>
  12
  13 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(surf_maxmin);
  14 #define SHOW_EXPR_G(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %g",expr);
  15 #define SHOW_EXPR_D(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %d",expr);
  16 #define SHOW_EXPR_P(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %p",expr);
  17
  18 void bottleneck_solve(lmm_system_t sys)
  19 {
  20   void *_var, *_var_next, *_cnst, *_cnst_next, *_elem;
  21   lmm_variable_t var = nullptr;
  22   lmm_constraint_t cnst = nullptr;
  23   s_lmm_constraint_t s_cnst;
  24   lmm_element_t elem = nullptr;
  25   xbt_swag_t cnst_list = nullptr;
  26   xbt_swag_t var_list = nullptr;
  27   xbt_swag_t elem_list = nullptr;
  28   int i;
  29
  30   static s_xbt_swag_t cnst_to_update;
  31
  32   if (!(sys->modified))
  33     return;
  34
  35   /* Init */
  36   xbt_swag_init(&(cnst_to_update),
  37                 xbt_swag_offset(s_cnst, saturated_constraint_set_hookup));
  38
  39   var_list = &(sys->variable_set);
  40   XBT_DEBUG("Variable set : %d", xbt_swag_size(var_list));
  41   xbt_swag_foreach(_var, var_list) {
  42   var = (lmm_variable_t)_var;
  43     int nb = 0;
  44     var->value = 0.0;
  45     XBT_DEBUG("Handling variable %p", var);
  46     xbt_swag_insert(var, &(sys->saturated_variable_set));
  47     for (i = 0; i < var->cnsts_number; i++) {
  48       if (var->cnsts[i].value == 0.0)
  49         nb++;
  50     }
  51     if ((nb == var->cnsts_number) && (var->weight > 0.0)) {
  52       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p",
  53              var);
  54       xbt_swag_remove(var, &(sys->saturated_variable_set));
  55       var->value = 1.0;
  56     }
  57     if (var->weight <= 0.0) {
  58       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p",
  59              var);
  60       xbt_swag_remove(var, &(sys->saturated_variable_set));
  61     }
  62   }
  63   var_list = &(sys->saturated_variable_set);
  64
  65   cnst_list = &(sys->active_constraint_set);
  66   XBT_DEBUG("Active constraints : %d", xbt_swag_size(cnst_list));
  67   xbt_swag_foreach(_cnst, cnst_list) {
  68   cnst = (lmm_constraint_t)_cnst;
  69     xbt_swag_insert(cnst, &(sys->saturated_constraint_set));
  70   }
  71   cnst_list = &(sys->saturated_constraint_set);
  72   xbt_swag_foreach(_cnst, cnst_list) {
  73   cnst = (lmm_constraint_t)_cnst;
  74     cnst->remaining = cnst->bound;
  75     cnst->usage = 0.0;
  76   }
  77
  78   XBT_DEBUG("Fair bottleneck Initialized");
  79
  80   /*
  81    * Compute Usage and store the variables that reach the maximum.
  82    */
  83   do {
  84     if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
  85       XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
  86       lmm_print(sys);
  87     }
  88     XBT_DEBUG("******* Constraints to process: %d *******",
  89            xbt_swag_size(cnst_list));
  90     xbt_swag_foreach_safe(_cnst, _cnst_next, cnst_list) {
  91       cnst = (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 = (lmm_element_t)_elem;
  98         xbt_assert(elem->variable->weight > 0);
  99         if ((elem->value > 0)
 100             && xbt_swag_belongs(elem->variable, var_list))
 101           nb++;
 102       }
 103       XBT_DEBUG("\tThere are %d variables", nb);
 104       if (nb > 0 && !cnst->sharing_policy)
 105         nb = 1;
 106       if (!nb) {
 107         cnst->remaining = 0.0;
 108         cnst->usage = cnst->remaining;
 109         xbt_swag_remove(cnst, cnst_list);
 110         continue;
 111       }
 112       cnst->usage = cnst->remaining / nb;
 113       XBT_DEBUG("\tConstraint Usage %p : %f with %d variables", cnst,
 114              cnst->usage, nb);
 115     }
 116
 117     xbt_swag_foreach_safe(_var, _var_next, var_list) {
 118       var = (lmm_variable_t)_var;
 119       double min_inc =
 120           var->cnsts[0].constraint->usage / var->cnsts[0].value;
 121       for (i = 1; i < var->cnsts_number; i++) {
 122         lmm_element_t elm = &var->cnsts[i];
 123         min_inc = MIN(min_inc, elm->constraint->usage / elm->value);
 124       }
 125       if (var->bound > 0)
 126         min_inc = MIN(min_inc, var->bound - var->value);
 127       var->mu = min_inc;
 128       XBT_DEBUG("Updating variable %p maximum increment: %g", var, var->mu);
 129       var->value += var->mu;
 130       if (var->value == var->bound) {
 131         xbt_swag_remove(var, var_list);
 132       }
 133     }
 134
 135     xbt_swag_foreach_safe(_cnst, _cnst_next, cnst_list) {
 136       cnst = (lmm_constraint_t)_cnst;
 137       XBT_DEBUG("Updating cnst %p ", cnst);
 138       elem_list = &(cnst->enabled_element_set);
 139       xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
 140         elem = (lmm_element_t)_elem;
 141         xbt_assert(elem->variable->weight > 0);
 142         if (cnst->sharing_policy) {
 143           XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) with variable %p by %g",
 144                  cnst, cnst->remaining, elem->variable,
 145                  elem->variable->mu);
 146           double_update(&(cnst->remaining),
 147                         elem->value * elem->variable->mu, sg_maxmin_precision);
 148         } else {
 149           XBT_DEBUG
 150               ("\tNon-Shared variable. Update constraint usage of %p (%g) with variable %p by %g",
 151                cnst, cnst->usage, elem->variable, elem->variable->mu);
 152           cnst->usage = MIN(cnst->usage, elem->value * elem->variable->mu);
 153         }
 154       }
 155       if (!cnst->sharing_policy) {
 156         XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) by %g",
 157                cnst, cnst->remaining, cnst->usage);
 158
 159         double_update(&(cnst->remaining), cnst->usage, sg_maxmin_precision);
 160       }
 161
 162       XBT_DEBUG("\tRemaining for %p : %g", cnst, cnst->remaining);
 163       if (cnst->remaining == 0.0) {
 164         XBT_DEBUG("\tGet rid of constraint %p", cnst);
 165
 166         xbt_swag_remove(cnst, cnst_list);
 167         xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
 168           elem = (lmm_element_t)_elem;
 169           if (elem->variable->weight <= 0)
 170             break;
 171           if (elem->value > 0) {
 172             XBT_DEBUG("\t\tGet rid of variable %p", elem->variable);
 173             xbt_swag_remove(elem->variable, var_list);
 174           }
 175         }
 176       }
 177     }
 178   } while (xbt_swag_size(var_list));
 179
 180   xbt_swag_reset(cnst_list);
 181   sys->modified = 0;
 182   if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
 183     XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
 184     lmm_print(sys);
 185   }
 186 }