src/surf/fair_bottleneck.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2011, 2013-2017. 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 "surf/maxmin.hpp"
   8 #include "xbt/log.h"
   9 #include "xbt/sysdep.h"
  10 #include <algorithm>
  11 #include <cfloat>
  12 #include <cmath>
  13 #include <cstdlib>
  14
  15 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(surf_maxmin);
  16 #define SHOW_EXPR_G(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %g",expr);
  17 #define SHOW_EXPR_D(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %d",expr);
  18 #define SHOW_EXPR_P(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %p",expr);
  19
  20 void bottleneck_solve(lmm_system_t sys)
  21 {
  22   void *_var;
  23   void *_var_next;
  24   void *_cnst;
  25   void *_cnst_next;
  26   void *_elem;
  27   lmm_variable_t var = nullptr;
  28   lmm_constraint_t cnst = nullptr;
  29   s_lmm_constraint_t s_cnst;
  30   lmm_element_t elem = nullptr;
  31   xbt_swag_t cnst_list = nullptr;
  32   xbt_swag_t var_list = nullptr;
  33   xbt_swag_t elem_list = nullptr;
  34
  35   static s_xbt_swag_t cnst_to_update;
  36
  37   if (not sys->modified)
  38     return;
  39
  40   /* Init */
  41   xbt_swag_init(&(cnst_to_update), xbt_swag_offset(s_cnst, saturated_constraint_set_hookup));
  42
  43   var_list = &(sys->variable_set);
  44   XBT_DEBUG("Variable set : %d", xbt_swag_size(var_list));
  45   xbt_swag_foreach(_var, var_list) {
  46     var = static_cast<lmm_variable_t>(_var);
  47     var->value = 0.0;
  48     XBT_DEBUG("Handling variable %p", var);
  49     xbt_swag_insert(var, &(sys->saturated_variable_set));
  50     auto weighted = std::find_if(begin(var->cnsts), end(var->cnsts),
  51                                  [](s_lmm_element_t const& x) { return x.consumption_weight != 0.0; });
  52     if (weighted == end(var->cnsts) && var->sharing_weight > 0.0) {
  53       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p", var);
  54       xbt_swag_remove(var, &(sys->saturated_variable_set));
  55       var->value = 1.0;
  56     }
  57     if (var->sharing_weight <= 0.0) {
  58       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p", var);
  59       xbt_swag_remove(var, &(sys->saturated_variable_set));
  60     }
  61   }
  62   var_list = &(sys->saturated_variable_set);
  63
  64   cnst_list = &(sys->active_constraint_set);
  65   XBT_DEBUG("Active constraints : %d", xbt_swag_size(cnst_list));
  66   xbt_swag_foreach(_cnst, cnst_list) {
  67     cnst = static_cast<lmm_constraint_t>(_cnst);
  68     xbt_swag_insert(cnst, &(sys->saturated_constraint_set));
  69   }
  70   cnst_list = &(sys->saturated_constraint_set);
  71   xbt_swag_foreach(_cnst, cnst_list) {
  72     cnst = static_cast<lmm_constraint_t>(_cnst);
  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       sys->print();
  86     }
  87     XBT_DEBUG("******* Constraints to process: %d *******", xbt_swag_size(cnst_list));
  88     xbt_swag_foreach_safe(_cnst, _cnst_next, cnst_list) {
  89       cnst = static_cast<lmm_constraint_t>(_cnst);
  90       int nb = 0;
  91       XBT_DEBUG("Processing cnst %p ", cnst);
  92       elem_list = &(cnst->enabled_element_set);
  93       cnst->usage = 0.0;
  94       xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
  95         elem = static_cast<lmm_element_t>(_elem);
  96         xbt_assert(elem->variable->sharing_weight > 0);
  97         if ((elem->consumption_weight > 0) && xbt_swag_belongs(elem->variable, var_list))
  98           nb++;
  99       }
 100       XBT_DEBUG("\tThere are %d variables", nb);
 101       if (nb > 0 && not cnst->sharing_policy)
 102         nb = 1;
 103       if (not nb) {
 104         cnst->remaining = 0.0;
 105         cnst->usage = cnst->remaining;
 106         xbt_swag_remove(cnst, cnst_list);
 107         continue;
 108       }
 109       cnst->usage = cnst->remaining / nb;
 110       XBT_DEBUG("\tConstraint Usage %p : %f with %d variables", cnst, cnst->usage, nb);
 111     }
 112
 113     xbt_swag_foreach_safe(_var, _var_next, var_list) {
 114       var = static_cast<lmm_variable_t>(_var);
 115       double min_inc = DBL_MAX;
 116       for (s_lmm_element_t const& elm : var->cnsts) {
 117         if (elm.consumption_weight > 0)
 118           min_inc = std::min(min_inc, elm.constraint->usage / elm.consumption_weight);
 119       }
 120       if (var->bound > 0)
 121         min_inc = std::min(min_inc, var->bound - var->value);
 122       var->mu = min_inc;
 123       XBT_DEBUG("Updating variable %p maximum increment: %g", var, var->mu);
 124       var->value += var->mu;
 125       if (var->value == var->bound) {
 126         xbt_swag_remove(var, var_list);
 127       }
 128     }
 129
 130     xbt_swag_foreach_safe(_cnst, _cnst_next, cnst_list) {
 131       cnst = static_cast<lmm_constraint_t>(_cnst);
 132       XBT_DEBUG("Updating cnst %p ", cnst);
 133       elem_list = &(cnst->enabled_element_set);
 134       xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
 135         elem = static_cast<lmm_element_t>(_elem);
 136         xbt_assert(elem->variable->sharing_weight > 0);
 137         if (cnst->sharing_policy) {
 138           XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) with variable %p by %g", cnst, cnst->remaining, elem->variable,
 139                  elem->variable->mu);
 140           double_update(&(cnst->remaining), elem->consumption_weight * elem->variable->mu, sg_maxmin_precision);
 141         } else {
 142           XBT_DEBUG("\tNon-Shared variable. Update constraint usage of %p (%g) with variable %p by %g",
 143               cnst, cnst->usage, elem->variable, elem->variable->mu);
 144           cnst->usage = std::min(cnst->usage, elem->consumption_weight * elem->variable->mu);
 145         }
 146       }
 147       if (not cnst->sharing_policy) {
 148         XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) by %g", cnst, cnst->remaining, cnst->usage);
 149
 150         double_update(&(cnst->remaining), cnst->usage, sg_maxmin_precision);
 151       }
 152
 153       XBT_DEBUG("\tRemaining for %p : %g", cnst, cnst->remaining);
 154       if (cnst->remaining <= 0.0) {
 155         XBT_DEBUG("\tGet rid of constraint %p", cnst);
 156
 157         xbt_swag_remove(cnst, cnst_list);
 158         xbt_swag_foreach(_elem, elem_list) {
 159           elem = static_cast<lmm_element_t>(_elem);
 160           if (elem->variable->sharing_weight <= 0)
 161             break;
 162           if (elem->consumption_weight > 0) {
 163             XBT_DEBUG("\t\tGet rid of variable %p", elem->variable);
 164             xbt_swag_remove(elem->variable, var_list);
 165           }
 166         }
 167       }
 168     }
 169   } while (xbt_swag_size(var_list));
 170
 171   xbt_swag_reset(cnst_list);
 172   sys->modified = 0;
 173   if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
 174     XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
 175     sys->print();
 176   }
 177 }