src/surf/cpu_cas01.cpp

   1 /* Copyright (c) 2009-2022. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   2
   3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5
   6 #include <simgrid/kernel/routing/NetZoneImpl.hpp>
   7 #include <simgrid/s4u/Engine.hpp>
   8
   9 #include "simgrid/sg_config.hpp"
  10 #include "src/kernel/EngineImpl.hpp"
  11 #include "src/kernel/resource/profile/Event.hpp"
  12 #include "src/surf/cpu_cas01.hpp"
  13 #include "src/surf/cpu_ti.hpp"
  14 #include "src/surf/surf_interface.hpp"
  15
  16 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(cpu_cas, res_cpu, "CPU resource, CAS01 model (used by default)");
  17
  18 /***********
  19  * Options *
  20  ***********/
  21
  22 static simgrid::config::Flag<std::string>
  23     cpu_optim_opt("cpu/optim", "Optimization algorithm to use for CPU resources. ", "Lazy",
  24
  25                   std::map<std::string, std::string, std::less<>>({
  26                       {"Lazy", "Lazy action management (partial invalidation in lmm + heap in action remaining)."},
  27                       {"TI", "Trace integration. Highly optimized mode when using availability traces (only available "
  28                              "for the Cas01 CPU model for now)."},
  29                       {"Full", "Full update of remaining and variables. Slow but may be useful when debugging."},
  30                   }),
  31
  32                   [](std::string const&) {
  33                     xbt_assert(_sg_cfg_init_status < 2,
  34                                "Cannot change the optimization algorithm after the initialization");
  35                   });
  36
  37 static simgrid::config::Flag<std::string> cfg_cpu_solver("cpu/solver", "Set linear equations solver used by CPU model",
  38                                                          "maxmin", &simgrid::kernel::lmm::System::validate_solver);
  39
  40 /*********
  41  * Model *
  42  *********/
  43 void surf_cpu_model_init_Cas01()
  44 {
  45   if (cpu_optim_opt == "TI") {
  46     simgrid::kernel::resource::CpuTiModel::create_pm_models();
  47     return;
  48   }
  49
  50   auto cpu_model_pm = std::make_shared<simgrid::kernel::resource::CpuCas01Model>("Cpu_Cas01");
  51   auto* engine      = simgrid::kernel::EngineImpl::get_instance();
  52   engine->add_model(cpu_model_pm);
  53   engine->get_netzone_root()->set_cpu_pm_model(cpu_model_pm);
  54 }
  55
  56 namespace simgrid {
  57 namespace kernel {
  58 namespace resource {
  59
  60 CpuCas01Model::CpuCas01Model(const std::string& name) : CpuModel(name)
  61 {
  62   if (config::get_value<std::string>("cpu/optim") == "Lazy")
  63     set_update_algorithm(Model::UpdateAlgo::LAZY);
  64
  65   bool select = config::get_value<bool>("cpu/maxmin-selective-update");
  66
  67   if (is_update_lazy()) {
  68     xbt_assert(select || config::is_default("cpu/maxmin-selective-update"),
  69                "You cannot disable cpu selective update when using the lazy update mechanism");
  70     select = true;
  71   }
  72
  73   set_maxmin_system(lmm::System::build(cfg_cpu_solver, select));
  74 }
  75
  76 CpuImpl* CpuCas01Model::create_cpu(s4u::Host* host, const std::vector<double>& speed_per_pstate)
  77 {
  78   return (new CpuCas01(host, speed_per_pstate))->set_model(this);
  79 }
  80
  81 /************
  82  * Resource *
  83  ************/
  84 /** @brief take into account changes of speed (either load or max) */
  85 void CpuCas01::on_speed_change()
  86 {
  87   const lmm::Element* elem = nullptr;
  88
  89   get_model()->get_maxmin_system()->update_constraint_bound(get_constraint(),
  90                                                             get_core_count() * speed_.scale * speed_.peak);
  91
  92   while (const auto* var = get_constraint()->get_variable(&elem)) {
  93     const auto* action = static_cast<CpuCas01Action*>(var->get_id());
  94     double bound       = action->requested_core() * speed_.scale * speed_.peak;
  95     if (action->get_user_bound() > 0) {
  96       bound = std::min(bound, action->get_user_bound());
  97     }
  98
  99     get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_bound(action->get_variable(), bound);
 100   }
 101
 102   CpuImpl::on_speed_change();
 103 }
 104
 105 void CpuCas01::apply_event(profile::Event* event, double value)
 106 {
 107   if (event == speed_.event) {
 108     speed_.scale = value;
 109     on_speed_change();
 110
 111     tmgr_trace_event_unref(&speed_.event);
 112   } else if (event == get_state_event()) {
 113     if (value > 0) {
 114       if (not is_on()) {
 115         XBT_VERB("Restart actors on host %s", get_iface()->get_cname());
 116         get_iface()->turn_on();
 117       }
 118     } else {
 119       const lmm::Element* elem = nullptr;
 120       double date              = EngineImpl::get_clock();
 121
 122       get_iface()->turn_off();
 123
 124       while (const auto* var = get_constraint()->get_variable(&elem)) {
 125         Action* action = var->get_id();
 126
 127         if (action->get_state() == Action::State::INITED || action->get_state() == Action::State::STARTED ||
 128             action->get_state() == Action::State::IGNORED) {
 129           action->set_finish_time(date);
 130           action->set_state(Action::State::FAILED);
 131         }
 132       }
 133     }
 134     unref_state_event();
 135
 136   } else {
 137     xbt_die("Unknown event!\n");
 138   }
 139 }
 140
 141 /** @brief Start a new execution on this CPU lasting @param size flops and using one core */
 142 CpuAction* CpuCas01::execution_start(double size, double user_bound)
 143 {
 144   return execution_start(size, 1, user_bound);
 145 }
 146
 147 CpuAction* CpuCas01::execution_start(double size, int requested_cores, double user_bound)
 148 {
 149   auto* action =
 150       new CpuCas01Action(get_model(), size, not is_on(), speed_.scale * speed_.peak, get_constraint(), requested_cores);
 151   action->set_user_bound(user_bound);
 152   if (user_bound > 0 && user_bound < action->get_bound()) {
 153     get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_bound(action->get_variable(), user_bound);
 154   }
 155   if (factor_cb_) {
 156     action->set_rate_factor(factor_cb_(size));
 157   }
 158
 159   return action;
 160 }
 161
 162 CpuAction* CpuCas01::sleep(double duration)
 163 {
 164   if (duration > 0)
 165     duration = std::max(duration, sg_surf_precision);
 166
 167   XBT_IN("(%s, %g)", get_cname(), duration);
 168   auto* action = new CpuCas01Action(get_model(), 1.0, not is_on(), speed_.scale * speed_.peak, get_constraint(), 1);
 169
 170   // FIXME: sleep variables should not consume 1.0 in System::expand()
 171   action->set_max_duration(duration);
 172   action->set_suspend_state(Action::SuspendStates::SLEEPING);
 173   if (duration == NO_MAX_DURATION)
 174     action->set_state(Action::State::IGNORED);
 175
 176   get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_penalty(action->get_variable(), 0.0);
 177   if (get_model()->is_update_lazy()) { // remove action from the heap
 178     get_model()->get_action_heap().remove(action);
 179     // this is necessary for a variable with weight 0 since such variables are ignored in lmm and we need to set its
 180     // max_duration correctly at the next call to share_resources
 181     get_model()->get_modified_set()->push_front(*action);
 182   }
 183
 184   XBT_OUT();
 185   return action;
 186 }
 187
 188 void CpuCas01::set_factor_cb(const std::function<s4u::Host::CpuFactorCb>& cb)
 189 {
 190   xbt_assert(not is_sealed(), "Cannot set CPU factor callback in an already sealed CPU(%s)", get_cname());
 191   factor_cb_ = cb;
 192 }
 193
 194 /**********
 195  * Action *
 196  **********/
 197 CpuCas01Action::CpuCas01Action(Model* model, double cost, bool failed, double speed, lmm::Constraint* constraint,
 198                                int requested_core)
 199     : CpuAction(model, cost, failed,
 200                 model->get_maxmin_system()->variable_new(this, 1.0 / requested_core, requested_core * speed, 1))
 201     , requested_core_(requested_core)
 202 {
 203   if (model->is_update_lazy())
 204     set_last_update();
 205   model->get_maxmin_system()->expand(constraint, get_variable(), 1.0);
 206 }
 207
 208 } // namespace resource
 209 } // namespace kernel
 210 } // namespace simgrid