src/surf/fair_bottleneck.c

   1 /* Copyright (c) 2007, 2008, 2009, 2010. 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
   8 #include "xbt/sysdep.h"
   9 #include "xbt/log.h"
  10 #include "maxmin_private.h"
  11 #include <stdlib.h>
  12 #include <math.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   lmm_variable_t var = NULL;
  22   lmm_variable_t var_next = NULL;
  23   lmm_constraint_t cnst = NULL;
  24   s_lmm_constraint_t s_cnst;
  25   lmm_constraint_t cnst_next = NULL;
  26   lmm_element_t elem = NULL;
  27   xbt_swag_t cnst_list = NULL;
  28   xbt_swag_t var_list = NULL;
  29   xbt_swag_t elem_list = NULL;
  30   int i;
  31
  32   static s_xbt_swag_t cnst_to_update;
  33
  34   if (!(sys->modified))
  35     return;
  36
  37   /* Init */
  38   xbt_swag_init(&(cnst_to_update),
  39                 xbt_swag_offset(s_cnst, saturated_constraint_set_hookup));
  40
  41   var_list = &(sys->variable_set);
  42   XBT_DEBUG("Variable set : %d", xbt_swag_size(var_list));
  43   xbt_swag_foreach(var, var_list) {
  44     int nb = 0;
  45     var->value = 0.0;
  46     XBT_DEBUG("Handling variable %p", var);
  47     xbt_swag_insert(var, &(sys->saturated_variable_set));
  48     for (i = 0; i < var->cnsts_number; i++) {
  49       if (var->cnsts[i].value == 0.0)
  50         nb++;
  51     }
  52     if ((nb == var->cnsts_number) && (var->weight > 0.0)) {
  53       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p",
  54              var);
  55       xbt_swag_remove(var, &(sys->saturated_variable_set));
  56       var->value = 1.0;
  57     }
  58     if (var->weight <= 0.0) {
  59       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p",
  60              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     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->remaining = cnst->bound;
  74     cnst->usage = 0.0;
  75   }
  76
  77   XBT_DEBUG("Fair bottleneck Initialized");
  78
  79   /*
  80    * Compute Usage and store the variables that reach the maximum.
  81    */
  82   do {
  83     if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
  84       XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
  85       lmm_print(sys);
  86     }
  87     XBT_DEBUG("******* Constraints to process: %d *******",
  88            xbt_swag_size(cnst_list));
  89     xbt_swag_foreach_safe(cnst, cnst_next, cnst_list) {
  90       int nb = 0;
  91       XBT_DEBUG("Processing cnst %p ", cnst);
  92       elem_list = &(cnst->element_set);
  93       cnst->usage = 0.0;
  94       xbt_swag_foreach(elem, elem_list) {
  95         if (elem->variable->weight <= 0)
  96           break;
  97         if ((elem->value > 0)
  98             && xbt_swag_belongs(elem->variable, var_list))
  99           nb++;
 100       }
 101       XBT_DEBUG("\tThere are %d variables", nb);
 102       if (nb > 0 && !cnst->shared)
 103         nb = 1;
 104       if (!nb) {
 105         cnst->remaining = 0.0;
 106         cnst->usage = cnst->remaining;
 107         xbt_swag_remove(cnst, cnst_list);
 108         continue;
 109       }
 110       cnst->usage = cnst->remaining / nb;
 111       XBT_DEBUG("\tConstraint Usage %p : %f with %d variables", cnst,
 112              cnst->usage, nb);
 113     }
 114
 115     xbt_swag_foreach_safe(var, var_next, var_list) {
 116       double min_inc =
 117           var->cnsts[0].constraint->usage / var->cnsts[0].value;
 118       for (i = 1; i < var->cnsts_number; i++) {
 119         lmm_element_t elm = &var->cnsts[i];
 120         min_inc = MIN(min_inc, elm->constraint->usage / elm->value);
 121       }
 122       if (var->bound > 0)
 123         min_inc = MIN(min_inc, var->bound - var->value);
 124       var->mu = min_inc;
 125       XBT_DEBUG("Updating variable %p maximum increment: %g", var, var->mu);
 126       var->value += var->mu;
 127       if (var->value == var->bound) {
 128         xbt_swag_remove(var, var_list);
 129       }
 130     }
 131
 132     xbt_swag_foreach_safe(cnst, cnst_next, cnst_list) {
 133       XBT_DEBUG("Updating cnst %p ", cnst);
 134       elem_list = &(cnst->element_set);
 135       xbt_swag_foreach(elem, elem_list) {
 136         if (elem->variable->weight <= 0)
 137           break;
 138         if (cnst->shared) {
 139           XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) with variable %p by %g",
 140                  cnst, cnst->remaining, elem->variable,
 141                  elem->variable->mu);
 142           double_update(&(cnst->remaining),
 143                         elem->value * elem->variable->mu);
 144         } else {
 145           XBT_DEBUG
 146               ("\tNon-Shared variable. Update constraint usage of %p (%g) with variable %p by %g",
 147                cnst, cnst->usage, elem->variable, elem->variable->mu);
 148           cnst->usage = MIN(cnst->usage, elem->value * elem->variable->mu);
 149         }
 150       }
 151       if (!cnst->shared) {
 152         XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) by %g",
 153                cnst, cnst->remaining, cnst->usage);
 154
 155         double_update(&(cnst->remaining), cnst->usage);
 156       }
 157
 158       XBT_DEBUG("\tRemaining for %p : %g", cnst, cnst->remaining);
 159       if (cnst->remaining == 0.0) {
 160         XBT_DEBUG("\tGet rid of constraint %p", cnst);
 161
 162         xbt_swag_remove(cnst, cnst_list);
 163         xbt_swag_foreach(elem, elem_list) {
 164           if (elem->variable->weight <= 0)
 165             break;
 166           if (elem->value > 0) {
 167             XBT_DEBUG("\t\tGet rid of variable %p", elem->variable);
 168             xbt_swag_remove(elem->variable, var_list);
 169           }
 170         }
 171       }
 172     }
 173   } while (xbt_swag_size(var_list));
 174
 175   xbt_swag_foreach_safe(cnst, cnst_next, cnst_list) {
 176     xbt_swag_remove(cnst, cnst_list);
 177   }
 178   sys->modified = 0;
 179   if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
 180     XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
 181     lmm_print(sys);
 182   }
 183 }