src/plugins/vm/VirtualMachineImpl.cpp

   1 /* Copyright (c) 2013-2015. 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 "src/plugins/vm/VirtualMachineImpl.hpp"
   8 #include "simgrid/s4u/VirtualMachine.hpp"
   9
  10 #include <xbt/signal.hpp>
  11
  12 #include "src/surf/cpu_cas01.hpp"
  13
  14 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(surf_vm, surf, "Logging specific to the SURF VM module");
  15
  16 simgrid::vm::VMModel* surf_vm_model = nullptr;
  17
  18 void surf_vm_model_init_HL13()
  19 {
  20   if (surf_cpu_model_vm) {
  21     surf_vm_model = new simgrid::vm::VMModel();
  22     all_existing_models->push_back(surf_vm_model);
  23   }
  24 }
  25
  26 namespace simgrid {
  27 namespace vm {
  28
  29 /*************
  30  * Callbacks *
  31  *************/
  32
  33 simgrid::xbt::signal<void(simgrid::vm::VirtualMachineImpl*)> onVmCreation;
  34 simgrid::xbt::signal<void(simgrid::vm::VirtualMachineImpl*)> onVmDestruction;
  35 simgrid::xbt::signal<void(simgrid::vm::VirtualMachineImpl*)> onVmStateChange;
  36
  37 /*********
  38  * Model *
  39  *********/
  40
  41 std::deque<s4u::VirtualMachine*> VirtualMachineImpl::allVms_;
  42
  43 /* In the real world, processes on the guest operating system will be somewhat degraded due to virtualization overhead.
  44  * The total CPU share these processes get is smaller than that of the VM process gets on a host operating system. */
  45 // const double virt_overhead = 0.95;
  46 const double virt_overhead = 1;
  47
  48 double VMModel::nextOccuringEvent(double now)
  49 {
  50   /* TODO: update action's cost with the total cost of processes on the VM. */
  51
  52   /* 1. Now we know how many resource should be assigned to each virtual
  53    * machine. We update constraints of the virtual machine layer.
  54    *
  55    * If we have two virtual machine (VM1 and VM2) on a physical machine (PM1).
  56    *     X1 + X2 = C       (Equation 1)
  57    * where
  58    *    the resource share of VM1: X1
  59    *    the resource share of VM2: X2
  60    *    the capacity of PM1: C
  61    *
  62    * Then, if we have two process (P1 and P2) on VM1.
  63    *     X1_1 + X1_2 = X1  (Equation 2)
  64    * where
  65    *    the resource share of P1: X1_1
  66    *    the resource share of P2: X1_2
  67    *    the capacity of VM1: X1
  68    *
  69    * Equation 1 was solved in the physical machine layer.
  70    * Equation 2 is solved in the virtual machine layer (here).
  71    * X1 must be passed to the virtual machine laye as a constraint value.
  72    **/
  73
  74   /* iterate for all virtual machines */
  75   for (s4u::VirtualMachine* ws_vm : VirtualMachineImpl::allVms_) {
  76     surf::Cpu* cpu = ws_vm->pimpl_cpu;
  77     xbt_assert(cpu, "cpu-less host");
  78
  79     double solved_value = ws_vm->pimpl_vm_->action_->getVariable()->value;
  80     XBT_DEBUG("assign %f to vm %s @ pm %s", solved_value, ws_vm->name().c_str(),
  81               ws_vm->pimpl_vm_->getPm()->name().c_str());
  82
  83     // TODO: check lmm_update_constraint_bound() works fine instead of the below manual substitution.
  84     // cpu_cas01->constraint->bound = solved_value;
  85     xbt_assert(cpu->getModel() == surf_cpu_model_vm);
  86     lmm_system_t vcpu_system = cpu->getModel()->getMaxminSystem();
  87     lmm_update_constraint_bound(vcpu_system, cpu->getConstraint(), virt_overhead * solved_value);
  88   }
  89
  90   /* 2. Calculate resource share at the virtual machine layer. */
  91   adjustWeightOfDummyCpuActions();
  92
  93   /* 3. Ready. Get the next occuring event */
  94   return surf_cpu_model_vm->nextOccuringEvent(now);
  95 }
  96
  97 /************
  98  * Resource *
  99  ************/
 100
 101 VirtualMachineImpl::VirtualMachineImpl(simgrid::s4u::VirtualMachine* piface, simgrid::s4u::Host* host_PM)
 102     : HostImpl(piface, nullptr /*storage*/), hostPM_(host_PM)
 103 {
 104   /* Register this VM to the list of all VMs */
 105   allVms_.push_back(piface);
 106
 107   /* We create cpu_action corresponding to a VM process on the host operating system. */
 108   /* FIXME: TODO: we have to periodically input GUESTOS_NOISE to the system? how ? */
 109   action_ = host_PM->pimpl_cpu->execution_start(0);
 110
 111   /* Initialize the VM parameters */
 112   params_.ramsize = 0;
 113
 114   XBT_VERB("Create VM(%s)@PM(%s)", piface->name().c_str(), hostPM_->name().c_str());
 115 }
 116
 117 extern "C" int
 118     xbt_log_no_loc; /* ugly pimpl to ensure that the debug info in the known issue below don't break the test */
 119 /** @brief A physical host does not disappear in the current SimGrid code, but a VM may disappear during a simulation */
 120 VirtualMachineImpl::~VirtualMachineImpl()
 121 {
 122   onVmDestruction(this);
 123   allVms_.erase(find(allVms_.begin(), allVms_.end(), piface_));
 124
 125   /* dirty page tracking */
 126   unsigned int size          = xbt_dict_size(dp_objs);
 127   static bool already_warned = false;
 128   if (size > 0 && !already_warned) {
 129     xbt_dict_cursor_t cursor = nullptr;
 130     xbt_dict_cursor_first(dp_objs, &cursor);
 131     XBT_WARN("Dirty page tracking: %u pending task(s) on a destroyed VM (first one is %s).\n"
 132              "If you don't understand why your task was not properly removed, please report that bug.\n"
 133              "This is a known bug if you turned the host off during the VM execution.\n"
 134              "Please remind us of that problem at some point: our code base is not ready to fix this harmless issue in "
 135              "2016, sorry.",
 136              size, (xbt_log_no_loc ? "(name hidden)" : xbt_dict_cursor_get_key(cursor)));
 137     xbt_dict_cursor_free(&cursor);
 138     already_warned = true;
 139   }
 140   xbt_dict_free(&dp_objs);
 141
 142   /* Free the cpu_action of the VM. */
 143   XBT_ATTRIB_UNUSED int ret = action_->unref();
 144   xbt_assert(ret == 1, "Bug: some resource still remains");
 145 }
 146
 147 e_surf_vm_state_t VirtualMachineImpl::getState()
 148 {
 149   return vmState_;
 150 }
 151
 152 void VirtualMachineImpl::setState(e_surf_vm_state_t state)
 153 {
 154   vmState_ = state;
 155 }
 156 void VirtualMachineImpl::suspend()
 157 {
 158   action_->suspend();
 159   vmState_ = SURF_VM_STATE_SUSPENDED;
 160 }
 161
 162 void VirtualMachineImpl::resume()
 163 {
 164   action_->resume();
 165   vmState_ = SURF_VM_STATE_RUNNING;
 166 }
 167
 168 void VirtualMachineImpl::save()
 169 {
 170   vmState_ = SURF_VM_STATE_SAVING;
 171   action_->suspend();
 172   vmState_ = SURF_VM_STATE_SAVED;
 173 }
 174
 175 void VirtualMachineImpl::restore()
 176 {
 177   vmState_ = SURF_VM_STATE_RESTORING;
 178   action_->resume();
 179   vmState_ = SURF_VM_STATE_RUNNING;
 180 }
 181
 182 /** @brief returns the physical machine on which the VM is running **/
 183 s4u::Host* VirtualMachineImpl::getPm()
 184 {
 185   return hostPM_;
 186 }
 187
 188 /* Update the physical host of the given VM */
 189 void VirtualMachineImpl::migrate(s4u::Host* host_dest)
 190 {
 191   const char* vm_name     = piface_->name().c_str();
 192   const char* pm_name_src = hostPM_->name().c_str();
 193   const char* pm_name_dst = host_dest->name().c_str();
 194
 195   /* update net_elm with that of the destination physical host */
 196   piface_->pimpl_netcard = host_dest->pimpl_netcard;
 197
 198   hostPM_ = host_dest;
 199
 200   /* Update vcpu's action for the new pm */
 201   /* create a cpu action bound to the pm model at the destination. */
 202   surf::CpuAction* new_cpu_action = static_cast<surf::CpuAction*>(host_dest->pimpl_cpu->execution_start(0));
 203
 204   surf::Action::State state = action_->getState();
 205   if (state != surf::Action::State::done)
 206     XBT_CRITICAL("FIXME: may need a proper handling, %d", static_cast<int>(state));
 207   if (action_->getRemainsNoUpdate() > 0)
 208     XBT_CRITICAL("FIXME: need copy the state(?), %f", action_->getRemainsNoUpdate());
 209
 210   /* keep the bound value of the cpu action of the VM. */
 211   double old_bound = action_->getBound();
 212   if (old_bound != 0) {
 213     XBT_DEBUG("migrate VM(%s): set bound (%f) at %s", vm_name, old_bound, pm_name_dst);
 214     new_cpu_action->setBound(old_bound);
 215   }
 216
 217   XBT_ATTRIB_UNUSED int ret = action_->unref();
 218   xbt_assert(ret == 1, "Bug: some resource still remains");
 219
 220   action_ = new_cpu_action;
 221
 222   XBT_DEBUG("migrate VM(%s): change PM (%s to %s)", vm_name, pm_name_src, pm_name_dst);
 223 }
 224
 225 sg_size_t VirtualMachineImpl::getRamsize()
 226 {
 227   return params_.ramsize;
 228 }
 229
 230 void VirtualMachineImpl::setBound(double bound)
 231 {
 232   action_->setBound(bound);
 233 }
 234
 235 void VirtualMachineImpl::getParams(vm_params_t params)
 236 {
 237   *params = params_;
 238 }
 239
 240 void VirtualMachineImpl::setParams(vm_params_t params)
 241 {
 242   /* may check something here. */
 243   params_ = *params;
 244 }
 245 }
 246 }