Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
de7f6830f2026125a9988ad48838e0b3b65f97b1
[simgrid.git] / src / msg / msg_vm.cpp
1 /* Copyright (c) 2012-2015. 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 /* TODO:
8  * 1. add the support of trace
9  * 2. use parallel tasks to simulate CPU overhead and remove the very
10  *    experimental code generating micro computation tasks
11  */
12
13
14
15 #include "msg_private.h"
16 #include "xbt/sysdep.h"
17 #include "xbt/log.h"
18 #include "simgrid/platf.h"
19 #include "simgrid/host.h"
20
21 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(msg_vm, msg,
22                                 "Cloud-oriented parts of the MSG API");
23
24
25 /* **** ******** GENERAL ********* **** */
26
27 /** \ingroup m_vm_management
28  * \brief Returns the value of a given vm property
29  *
30  * \param vm a vm
31  * \param name a property name
32  * \return value of a property (or NULL if property not set)
33  */
34
35 const char *MSG_vm_get_property_value(msg_vm_t vm, const char *name)
36 {
37   return MSG_host_get_property_value(vm, name);
38 }
39
40 /** \ingroup m_vm_management
41  * \brief Returns a xbt_dict_t consisting of the list of properties assigned to this host
42  *
43  * \param vm a vm
44  * \return a dict containing the properties
45  */
46 xbt_dict_t MSG_vm_get_properties(msg_vm_t vm)
47 {
48   xbt_assert((vm != NULL), "Invalid parameters (vm is NULL)");
49
50   return (simcall_host_get_properties(vm));
51 }
52
53 /** \ingroup m_host_management
54  * \brief Change the value of a given host property
55  *
56  * \param vm a vm
57  * \param name a property name
58  * \param value what to change the property to
59  * \param free_ctn the freeing function to use to kill the value on need
60  */
61 void MSG_vm_set_property_value(msg_vm_t vm, const char *name, void *value, void_f_pvoid_t free_ctn)
62 {
63   xbt_dict_set(MSG_host_get_properties(vm), name, value, free_ctn);
64 }
65
66 /** \ingroup msg_vm_management
67  * \brief Finds a msg_vm_t using its name.
68  *
69  * This is a name directory service
70  * \param name the name of a vm.
71  * \return the corresponding vm
72  *
73  * Please note that a VM is a specific host. Hence, you should give a different name
74  * for each VM/PM.
75  */
76
77 msg_vm_t MSG_vm_get_by_name(const char *name)
78 {
79   return MSG_host_by_name(name);
80 }
81
82 /** \ingroup m_vm_management
83  *
84  * \brief Return the name of the #msg_host_t.
85  *
86  * This functions checks whether \a host is a valid pointer or not and return
87    its name.
88  */
89 const char *MSG_vm_get_name(msg_vm_t vm)
90 {
91   return MSG_host_get_name(vm);
92 }
93
94
95 /* **** Check state of a VM **** */
96 static inline int __MSG_vm_is_state(msg_vm_t vm, e_surf_vm_state_t state)
97 {
98   return simcall_vm_get_state(vm) == state;
99 }
100
101 /** @brief Returns whether the given VM has just created, not running.
102  *  @ingroup msg_VMs
103  */
104 int MSG_vm_is_created(msg_vm_t vm)
105 {
106   return __MSG_vm_is_state(vm, SURF_VM_STATE_CREATED);
107 }
108
109 /** @brief Returns whether the given VM is currently running
110  *  @ingroup msg_VMs
111  */
112 int MSG_vm_is_running(msg_vm_t vm)
113 {
114   return __MSG_vm_is_state(vm, SURF_VM_STATE_RUNNING);
115 }
116
117 /** @brief Returns whether the given VM is currently migrating
118  *  @ingroup msg_VMs
119  */
120 int MSG_vm_is_migrating(msg_vm_t vm)
121 {
122   msg_host_priv_t priv = sg_host_msg(vm);
123   return priv->is_migrating;
124 }
125
126 /** @brief Returns whether the given VM is currently suspended, not running.
127  *  @ingroup msg_VMs
128  */
129 int MSG_vm_is_suspended(msg_vm_t vm)
130 {
131   return __MSG_vm_is_state(vm, SURF_VM_STATE_SUSPENDED);
132 }
133
134 /** @brief Returns whether the given VM is being saved (FIXME: live saving or not?).
135  *  @ingroup msg_VMs
136  */
137 int MSG_vm_is_saving(msg_vm_t vm)
138 {
139   return __MSG_vm_is_state(vm, SURF_VM_STATE_SAVING);
140 }
141
142 /** @brief Returns whether the given VM has been saved, not running.
143  *  @ingroup msg_VMs
144  */
145 int MSG_vm_is_saved(msg_vm_t vm)
146 {
147   return __MSG_vm_is_state(vm, SURF_VM_STATE_SAVED);
148 }
149
150 /** @brief Returns whether the given VM is being restored, not running.
151  *  @ingroup msg_VMs
152  */
153 int MSG_vm_is_restoring(msg_vm_t vm)
154 {
155   return __MSG_vm_is_state(vm, SURF_VM_STATE_RESTORING);
156 }
157
158
159
160 /* ------------------------------------------------------------------------- */
161 /* ------------------------------------------------------------------------- */
162
163 /* **** ******** MSG vm actions ********* **** */
164
165 /** @brief Create a new VM with specified parameters.
166  *  @ingroup msg_VMs*
167  *  @param pm        Physical machine that will host the VM
168  *  @param net_cap   Maximal bandwidth that the VM can consume (in MByte/s)
169  *  @param disk_path (unused) Path to the image that boots
170  *  @param disksize  (unused) will represent the size of the VM (will be used during migrations)
171  *  @param mig_netspeed Amount of Mbyte/s allocated to the migration (cannot be larger than net_cap). Use 0 if unsure.
172  *  @param dp_intensity Dirty page percentage according to migNetSpeed, [0-100]. Use 0 if unsure.
173  *
174  */
175 msg_vm_t MSG_vm_create(msg_host_t pm, const char *name,
176                        int ncpus, int ramsize,
177                        int net_cap, char *disk_path, int disksize,
178                        int mig_netspeed, int dp_intensity)
179 {
180   /* For the moment, intensity_rate is the percentage against the migration
181    * bandwidth */
182   double host_speed = MSG_get_host_speed(pm);
183   double update_speed = ((double)dp_intensity/100) * mig_netspeed;
184
185   msg_vm_t vm = MSG_vm_create_core(pm, name);
186   s_vm_params_t params;
187   memset(&params, 0, sizeof(params));
188   params.ramsize = (sg_size_t)ramsize * 1024 * 1024;
189   //params.overcommit = 0;
190   params.devsize = 0;
191   params.skip_stage2 = 0;
192   params.max_downtime = 0.03;
193   params.dp_rate = (update_speed * 1024 * 1024) / host_speed;
194   params.dp_cap = params.ramsize * 0.9; // assume working set memory is 90% of ramsize
195   params.mig_speed = (double)mig_netspeed * 1024 * 1024; // mig_speed
196
197   //XBT_INFO("dp rate %f migspeed : %f intensity mem : %d, updatespeed %f, hostspeed %f",params.dp_rate, params.mig_speed, dp_intensity, update_speed, host_speed);
198   simcall_host_set_params(vm, &params);
199
200   return vm;
201 }
202
203
204 /** @brief Create a new VM object. The VM is not yet started. The resource of the VM is allocated upon MSG_vm_start().
205  *  @ingroup msg_VMs*
206  *
207  * A VM is treated as a host. The name of the VM must be unique among all hosts.
208  */
209 msg_vm_t MSG_vm_create_core(msg_host_t ind_pm, const char *name)
210 {
211   /* make sure the VM of the same name does not exit */
212   {
213     xbt_dictelm_t ind_host_tmp = xbt_lib_get_elm_or_null(host_lib, name);
214     if (ind_host_tmp && sg_host_simix(ind_host_tmp) != NULL) {
215       XBT_ERROR("host %s already exits", name);
216       return NULL;
217     }
218   }
219
220   /* Note: ind_vm and vm_workstation point to the same elm object. */
221   
222   /* Ask the SIMIX layer to create the surf vm resource */
223   sg_host_t ind_vm_workstation =  (sg_host_t) simcall_vm_create(name, ind_pm);
224
225   msg_vm_t ind_vm = (msg_vm_t) __MSG_host_create(ind_vm_workstation);
226
227   XBT_DEBUG("A new VM (%s) has been created", name);
228
229   TRACE_msg_vm_create(name, ind_pm);
230
231   return ind_vm;
232 }
233
234 /** @brief Destroy a VM. Destroy the VM object from the simulation.
235  *  @ingroup msg_VMs
236  */
237 void MSG_vm_destroy(msg_vm_t vm)
238 {
239   if (MSG_vm_is_migrating(vm))
240     THROWF(vm_error, 0, "VM(%s) is migrating", sg_host_get_name(vm));
241
242   /* First, terminate all processes on the VM if necessary */
243   if (MSG_vm_is_running(vm))
244       simcall_vm_shutdown(vm);
245
246   if (!MSG_vm_is_created(vm)) {
247     XBT_CRITICAL("shutdown the given VM before destroying it");
248     DIE_IMPOSSIBLE;
249   }
250
251   /* Then, destroy the VM object */
252   simcall_vm_destroy(vm);
253
254   __MSG_host_destroy(vm);
255
256   TRACE_msg_vm_end(vm);
257 }
258
259
260 /** @brief Start a vm (i.e., boot the guest operating system)
261  *  @ingroup msg_VMs
262  *
263  *  If the VM cannot be started, an exception is generated.
264  *
265  */
266 void MSG_vm_start(msg_vm_t vm)
267 {
268   simcall_vm_start(vm);
269
270   TRACE_msg_vm_start(vm);
271 }
272
273
274
275 /** @brief Immediately kills all processes within the given VM. Any memory that they allocated will be leaked.
276  *  @ingroup msg_VMs
277  *
278  * FIXME: No extra delay occurs. If you want to simulate this too, you want to
279  * use a #MSG_process_sleep() or something. I'm not quite sure.
280  */
281 void MSG_vm_shutdown(msg_vm_t vm)
282 {
283   /* msg_vm_t equals to msg_host_t */
284   simcall_vm_shutdown(vm);
285
286   // TRACE_msg_vm_(vm);
287 }
288
289
290
291 /* We have two mailboxes. mbox is used to transfer migration data between
292  * source and destination PMs. mbox_ctl is used to detect the completion of a
293  * migration. The names of these mailboxes must not conflict with others. */
294 static inline char *get_mig_mbox_src_dst(msg_vm_t vm, msg_host_t src_pm, msg_host_t dst_pm)
295 {
296   char *vm_name = sg_host_get_name(vm);
297   char *src_pm_name = sg_host_get_name(src_pm);
298   char *dst_pm_name = sg_host_get_name(dst_pm);
299
300   return bprintf("__mbox_mig_src_dst:%s(%s-%s)", vm_name, src_pm_name, dst_pm_name);
301 }
302
303 static inline char *get_mig_mbox_ctl(msg_vm_t vm, msg_host_t src_pm, msg_host_t dst_pm)
304 {
305   char *vm_name = sg_host_get_name(vm);
306   char *src_pm_name = sg_host_get_name(src_pm);
307   char *dst_pm_name = sg_host_get_name(dst_pm);
308
309   return bprintf("__mbox_mig_ctl:%s(%s-%s)", vm_name, src_pm_name, dst_pm_name);
310 }
311
312 static inline char *get_mig_process_tx_name(msg_vm_t vm, msg_host_t src_pm, msg_host_t dst_pm)
313 {
314   char *vm_name = sg_host_get_name(vm);
315   char *src_pm_name = sg_host_get_name(src_pm);
316   char *dst_pm_name = sg_host_get_name(dst_pm);
317
318   return bprintf("__pr_mig_tx:%s(%s-%s)", vm_name, src_pm_name, dst_pm_name);
319 }
320
321 static inline char *get_mig_process_rx_name(msg_vm_t vm, msg_host_t src_pm, msg_host_t dst_pm)
322 {
323   char *vm_name = sg_host_get_name(vm);
324   char *src_pm_name = sg_host_get_name(src_pm);
325   char *dst_pm_name = sg_host_get_name(dst_pm);
326
327   return bprintf("__pr_mig_rx:%s(%s-%s)", vm_name, src_pm_name, dst_pm_name);
328 }
329
330 static inline char *get_mig_task_name(msg_vm_t vm, msg_host_t src_pm, msg_host_t dst_pm, int stage)
331 {
332   char *vm_name = sg_host_get_name(vm);
333   char *src_pm_name = sg_host_get_name(src_pm);
334   char *dst_pm_name = sg_host_get_name(dst_pm);
335
336   return bprintf("__task_mig_stage%d:%s(%s-%s)", stage, vm_name, src_pm_name, dst_pm_name);
337 }
338
339
340 struct migration_session {
341   msg_vm_t vm;
342   msg_host_t src_pm;
343   msg_host_t dst_pm;
344
345   /* The miration_rx process uses mbox_ctl to let the caller of do_migration()
346    * know the completion of the migration. */
347   char *mbox_ctl;
348   /* The migration_rx and migration_tx processes use mbox to transfer migration
349    * data. */
350   char *mbox;
351 };
352
353
354 static int migration_rx_fun(int argc, char *argv[])
355 {
356   XBT_DEBUG("mig: rx_start");
357
358   // The structure has been created in the do_migration function and should only be freed in the same place ;)
359   struct migration_session *ms = (migration_session *) MSG_process_get_data(MSG_process_self());
360
361   s_vm_params_t params;
362   simcall_host_get_params(ms->vm, &params);
363
364   int need_exit = 0;
365
366   char *finalize_task_name = get_mig_task_name(ms->vm, ms->src_pm, ms->dst_pm, 3);
367
368   int ret = 0;
369   for (;;) {
370     msg_task_t task = NULL;
371     ret = MSG_task_recv(&task, ms->mbox);
372     {
373       if (ret != MSG_OK) {
374         // An error occured, clean the code and return
375         // The owner did not change, hence the task should be only destroyed on the other side
376         xbt_free(finalize_task_name);
377         return 0;
378       }
379     }
380
381     if (strcmp(task->name, finalize_task_name) == 0)
382       need_exit = 1;
383
384     MSG_task_destroy(task);
385
386     if (need_exit)
387       break;
388   }
389
390   // Here Stage 1, 2  and 3 have been performed.
391   // Hence complete the migration
392
393   // Copy the reference to the vm (if SRC crashes now, do_migration will free ms)
394   // This is clearly ugly but I (Adrien) need more time to do something cleaner (actually we should copy the whole ms structure at the begining and free it at the end of each function)
395    msg_vm_t vm = ms->vm;
396    msg_host_t src_pm = ms->src_pm;
397    msg_host_t dst_pm = ms-> dst_pm;
398    msg_host_priv_t priv = sg_host_msg(vm);
399
400 // // TODO: we have an issue, if the DST node is turning off during the three next calls, then the VM is in an inconsistent state
401 // // I should check with Takahiro in order to make this portion of code atomic
402 //  /* deinstall the current affinity setting for the CPU */
403 //  simcall_vm_set_affinity(vm, src_pm, 0);
404 //
405 //  /* Update the vm location */
406 //  simcall_vm_migrate(vm, dst_pm);
407 // 
408 //  /* Resume the VM */
409 //  simcall_vm_resume(vm);
410 //
411    simcall_vm_migratefrom_resumeto(vm, src_pm, dst_pm); 
412
413   /* install the affinity setting of the VM on the destination pm */
414   {
415
416     unsigned long affinity_mask = (unsigned long)(uintptr_t) xbt_dict_get_or_null_ext(priv->affinity_mask_db, (char *)dst_pm, sizeof(msg_host_t));
417     simcall_vm_set_affinity(vm, dst_pm, affinity_mask);
418     XBT_DEBUG("set affinity(0x%04lx@%s) for %s", affinity_mask, MSG_host_get_name(dst_pm), MSG_host_get_name(vm));
419   }
420
421   {
422
423    // Now the VM is running on the new host (the migration is completed) (even if the SRC crash)
424    msg_host_priv_t priv = sg_host_msg(vm);
425    priv->is_migrating = 0;
426    XBT_DEBUG("VM(%s) moved from PM(%s) to PM(%s)", ms->vm->key, ms->src_pm->key, ms->dst_pm->key);
427    TRACE_msg_vm_change_host(ms->vm, ms->src_pm, ms->dst_pm);
428   }
429   // Inform the SRC that the migration has been correctly performed
430   {
431     char *task_name = get_mig_task_name(ms->vm, ms->src_pm, ms->dst_pm, 4);
432     msg_task_t task = MSG_task_create(task_name, 0, 0, NULL);
433     msg_error_t ret = MSG_task_send(task, ms->mbox_ctl);
434     // xbt_assert(ret == MSG_OK);
435     if(ret == MSG_HOST_FAILURE){
436       // The DST has crashed, this is a problem has the VM since we are not sure whether SRC is considering that the VM has been correctly migrated on the DST node
437       // TODO What does it mean ? What should we do ?
438       MSG_task_destroy(task);
439     } else if(ret == MSG_TRANSFER_FAILURE){
440       // The SRC has crashed, this is not a problem has the VM has been correctly migrated on the DST node
441       MSG_task_destroy(task);
442     }
443
444     xbt_free(task_name);
445   }
446
447
448   xbt_free(finalize_task_name);
449
450   XBT_DEBUG("mig: rx_done");
451
452   return 0;
453 }
454
455 static void reset_dirty_pages(msg_vm_t vm)
456 {
457   msg_host_priv_t priv = sg_host_msg(vm);
458
459   char *key = NULL;
460   xbt_dict_cursor_t cursor = NULL;
461   dirty_page_t dp = NULL;
462   xbt_dict_foreach(priv->dp_objs, cursor, key, dp) {
463     double remaining = MSG_task_get_flops_amount(dp->task);
464     dp->prev_clock = MSG_get_clock();
465     dp->prev_remaining = remaining;
466
467     // XBT_INFO("%s@%s remaining %f", key, sg_host_name(vm), remaining);
468   }
469 }
470
471 static void start_dirty_page_tracking(msg_vm_t vm)
472 {
473   msg_host_priv_t priv = sg_host_msg(vm);
474   priv->dp_enabled = 1;
475
476   reset_dirty_pages(vm);
477 }
478
479 static void stop_dirty_page_tracking(msg_vm_t vm)
480 {
481   msg_host_priv_t priv = sg_host_msg(vm);
482   priv->dp_enabled = 0;
483 }
484
485 #if 0
486 /* It might be natural that we define dp_rate for each task. But, we will also
487  * have to care about how each task behavior affects the memory update behavior
488  * at the operating system level. It may not be easy to model it with a simple algorithm. */
489 double calc_updated_pages(char *key, msg_vm_t vm, dirty_page_t dp, double remaining, double clock)
490 {
491     double computed = dp->prev_remaining - remaining;
492     double duration = clock - dp->prev_clock;
493     double updated = dp->task->dp_rate * computed;
494
495     XBT_INFO("%s@%s: computated %f ops (remaining %f -> %f) in %f secs (%f -> %f)",
496         key, sg_host_name(vm), computed, dp->prev_remaining, remaining, duration, dp->prev_clock, clock);
497     XBT_INFO("%s@%s: updated %f bytes, %f Mbytes/s",
498         key, sg_host_name(vm), updated, updated / duration / 1000 / 1000);
499
500     return updated;
501 }
502 #endif
503
504 static double get_computed(char *key, msg_vm_t vm, dirty_page_t dp, double remaining, double clock)
505 {
506   double computed = dp->prev_remaining - remaining;
507   double duration = clock - dp->prev_clock;
508
509   XBT_DEBUG("%s@%s: computed %f ops (remaining %f -> %f) in %f secs (%f -> %f)",
510       key, sg_host_get_name(vm), computed, dp->prev_remaining, remaining, duration, dp->prev_clock, clock);
511
512   return computed;
513 }
514
515 static double lookup_computed_flop_counts(msg_vm_t vm, int stage_for_fancy_debug, int stage2_round_for_fancy_debug)
516 {
517   msg_host_priv_t priv = sg_host_msg(vm);
518   double total = 0;
519
520   char *key = NULL;
521   xbt_dict_cursor_t cursor = NULL;
522   dirty_page_t dp = NULL;
523   xbt_dict_foreach(priv->dp_objs, cursor, key, dp) {
524     double remaining = MSG_task_get_flops_amount(dp->task);
525
526     double clock = MSG_get_clock();
527
528     // total += calc_updated_pages(key, vm, dp, remaining, clock);
529     total += get_computed(key, vm, dp, remaining, clock);
530
531     dp->prev_remaining = remaining;
532     dp->prev_clock = clock;
533   }
534
535   total += priv->dp_updated_by_deleted_tasks;
536
537   XBT_DEBUG("mig-stage%d.%d: computed %f flop_counts (including %f by deleted tasks)",
538       stage_for_fancy_debug,
539       stage2_round_for_fancy_debug,
540       total, priv->dp_updated_by_deleted_tasks);
541
542
543
544   priv->dp_updated_by_deleted_tasks = 0;
545
546
547   return total;
548 }
549
550 // TODO Is this code redundant with the information provided by
551 // msg_process_t MSG_process_create(const char *name, xbt_main_func_t code, void *data, msg_host_t host)
552 void MSG_host_add_task(msg_host_t host, msg_task_t task)
553 {
554   msg_host_priv_t priv = sg_host_msg(host);
555   double remaining = MSG_task_get_flops_amount(task);
556   char *key = bprintf("%s-%p", task->name, task);
557
558   dirty_page_t dp = xbt_new0(s_dirty_page, 1);
559   dp->task = task;
560
561   /* It should be okay that we add a task onto a migrating VM. */
562   if (priv->dp_enabled) {
563     dp->prev_clock = MSG_get_clock();
564     dp->prev_remaining = remaining;
565   }
566
567   xbt_assert(xbt_dict_get_or_null(priv->dp_objs, key) == NULL);
568   xbt_dict_set(priv->dp_objs, key, dp, NULL);
569   XBT_DEBUG("add %s on %s (remaining %f, dp_enabled %d)", key, sg_host_get_name(host), remaining, priv->dp_enabled);
570
571   xbt_free(key);
572 }
573
574 void MSG_host_del_task(msg_host_t host, msg_task_t task)
575 {
576   msg_host_priv_t priv = sg_host_msg(host);
577
578   char *key = bprintf("%s-%p", task->name, task);
579
580   dirty_page_t dp = (dirty_page_t) xbt_dict_get_or_null(priv->dp_objs, key);
581   xbt_assert(dp->task == task);
582
583   /* If we are in the middle of dirty page tracking, we record how much
584    * computation has been done until now, and keep the information for the
585    * lookup_() function that will called soon. */
586   if (priv->dp_enabled) {
587     double remaining = MSG_task_get_flops_amount(task);
588     double clock = MSG_get_clock();
589     // double updated = calc_updated_pages(key, host, dp, remaining, clock);
590     double updated = get_computed(key, host, dp, remaining, clock);
591
592     priv->dp_updated_by_deleted_tasks += updated;
593   }
594
595   xbt_dict_remove(priv->dp_objs, key);
596   xbt_free(dp);
597
598   XBT_DEBUG("del %s on %s", key, sg_host_get_name(host));
599
600   xbt_free(key);
601 }
602
603
604
605
606 static sg_size_t send_migration_data(msg_vm_t vm, msg_host_t src_pm, msg_host_t dst_pm,
607     sg_size_t size, char *mbox, int stage, int stage2_round, double mig_speed, double timeout)
608 {
609   sg_size_t sent = 0;
610   char *task_name = get_mig_task_name(vm, src_pm, dst_pm, stage);
611   msg_task_t task = MSG_task_create(task_name, 0, (double)size, NULL);
612
613   /* TODO: clean up */
614
615   double clock_sta = MSG_get_clock();
616
617   msg_error_t ret;
618   if (mig_speed > 0)
619     ret = MSG_task_send_with_timeout_bounded(task, mbox, timeout, mig_speed);
620   else
621     ret = MSG_task_send(task, mbox);
622
623   xbt_free(task_name);
624
625   if (ret == MSG_OK) {
626     sent = size;
627   } else if (ret == MSG_TIMEOUT) {
628     sg_size_t remaining = (sg_size_t)MSG_task_get_remaining_communication(task);
629     sent = size - remaining;
630     XBT_INFO("timeout (%lf s) in sending_migration_data, remaining %llu bytes of %llu",
631         timeout, remaining, size);
632   }
633
634   /* FIXME: why try-and-catch is used here? */
635   if(ret == MSG_HOST_FAILURE){
636     //XBT_INFO("SRC host failed during migration of %s (stage %d)", sg_host_name(vm), stage);
637     MSG_task_destroy(task);
638     THROWF(host_error, 0, "SRC host failed during migration of %s (stage %d)", sg_host_get_name(vm), stage);
639   }else if(ret == MSG_TRANSFER_FAILURE){
640     //XBT_INFO("DST host failed during migration of %s (stage %d)", sg_host_name(vm), stage);
641     MSG_task_destroy(task);
642     THROWF(host_error, 0, "DST host failed during migration of %s (stage %d)", sg_host_get_name(vm), stage);
643   }
644
645   double clock_end = MSG_get_clock();
646   double duration = clock_end - clock_sta;
647   double actual_speed = size / duration;
648
649   if (stage == 2)
650     XBT_DEBUG("mig-stage%d.%d: sent %llu duration %f actual_speed %f (target %f)", stage, stage2_round, size, duration, actual_speed, mig_speed);
651   else
652     XBT_DEBUG("mig-stage%d: sent %llu duration %f actual_speed %f (target %f)", stage, size, duration, actual_speed, mig_speed);
653
654   return sent;
655 }
656
657 static sg_size_t get_updated_size(double computed, double dp_rate, double dp_cap)
658 {
659   double updated_size = computed * dp_rate;
660   XBT_DEBUG("updated_size %f dp_rate %f", updated_size, dp_rate);
661   if (updated_size > dp_cap) {
662     // XBT_INFO("mig-stage2.%d: %f bytes updated, but cap it with the working set size %f", stage2_round, updated_size, dp_cap);
663     updated_size = dp_cap;
664   }
665
666   return (sg_size_t) updated_size;
667 }
668
669 static double send_stage1(struct migration_session *ms,
670     sg_size_t ramsize, double mig_speed, double dp_rate, double dp_cap)
671 {
672
673   // const long chunksize = (sg_size_t)1024 * 1024 * 100;
674   const sg_size_t chunksize = (sg_size_t)1024 * 1024 * 100000;
675   sg_size_t remaining = ramsize;
676   double computed_total = 0;
677
678   while (remaining > 0) {
679     sg_size_t datasize = chunksize;
680     if (remaining < chunksize)
681       datasize = remaining;
682
683     remaining -= datasize;
684     send_migration_data(ms->vm, ms->src_pm, ms->dst_pm, datasize, ms->mbox, 1, 0, mig_speed, -1);
685     double computed = lookup_computed_flop_counts(ms->vm, 1, 0);
686     computed_total += computed;
687   }
688
689   return computed_total;
690 }
691
692
693
694 static double get_threshold_value(double bandwidth, double max_downtime)
695 {
696   return max_downtime * bandwidth;
697 }
698
699 static int migration_tx_fun(int argc, char *argv[])
700 {
701   XBT_DEBUG("mig: tx_start");
702
703   // Note that the ms structure has been allocated in do_migration and hence should be freed in the same function ;)
704   migration_session *ms = 
705     (migration_session *) MSG_process_get_data(MSG_process_self());
706
707   s_vm_params_t params;
708   simcall_host_get_params(ms->vm, &params);
709   const sg_size_t ramsize   = params.ramsize;
710   const sg_size_t devsize   = params.devsize;
711   const int skip_stage1     = params.skip_stage1;
712   int skip_stage2           = params.skip_stage2;
713   const double dp_rate      = params.dp_rate;
714   const double dp_cap       = params.dp_cap;
715   const double mig_speed    = params.mig_speed;
716   double max_downtime       = params.max_downtime;
717
718   /* hard code it temporally. Fix Me */
719 #define MIGRATION_TIMEOUT_DO_NOT_HARDCODE_ME 10000000.0
720   double mig_timeout = MIGRATION_TIMEOUT_DO_NOT_HARDCODE_ME;
721
722   double remaining_size = (double) (ramsize + devsize);
723   double threshold = 0.0;
724
725   /* check parameters */
726   if (ramsize == 0)
727     XBT_WARN("migrate a VM, but ramsize is zero");
728
729   if (max_downtime == 0) {
730     XBT_WARN("use the default max_downtime value 30ms");
731     max_downtime = 0.03;
732   }
733
734   /* Stage1: send all memory pages to the destination. */
735   XBT_DEBUG("mig-stage1: remaining_size %f", remaining_size);
736   start_dirty_page_tracking(ms->vm);
737
738   double computed_during_stage1 = 0;
739   if (!skip_stage1) {
740     double clock_prev_send = MSG_get_clock();
741
742     TRY {
743       /* At stage 1, we do not need timeout. We have to send all the memory
744        * pages even though the duration of this tranfer exceeds the timeout
745        * value. */
746       XBT_INFO("Stage 1: Gonna send %llu", ramsize);
747       sg_size_t sent = send_migration_data(ms->vm, ms->src_pm, ms->dst_pm, ramsize, ms->mbox, 1, 0, mig_speed, -1);
748       remaining_size -= sent;
749       computed_during_stage1 = lookup_computed_flop_counts(ms->vm, 1, 0);
750
751       if (sent < ramsize) {
752         XBT_INFO("mig-stage1: timeout, force moving to stage 3");
753         skip_stage2 = 1;
754       } else if (sent > ramsize)
755         XBT_CRITICAL("bug");
756
757     } CATCH_ANONYMOUS {
758       //hostfailure (if you want to know whether this is the SRC or the DST please check directly in send_migration_data code)
759       // Stop the dirty page tracking an return (there is no memory space to release)
760       stop_dirty_page_tracking(ms->vm);
761       return 0;
762     }
763
764     double clock_post_send = MSG_get_clock();
765     mig_timeout -= (clock_post_send - clock_prev_send);
766     if (mig_timeout < 0) {
767       XBT_INFO("The duration of stage 1 exceeds the timeout value (%lf > %lf), skip stage 2",
768           (clock_post_send - clock_prev_send), MIGRATION_TIMEOUT_DO_NOT_HARDCODE_ME);
769       skip_stage2 = 1;
770     }
771
772     /* estimate bandwidth */
773     double bandwidth = ramsize / (clock_post_send - clock_prev_send);
774     threshold = get_threshold_value(bandwidth, max_downtime);
775     XBT_DEBUG("actual bandwidth %f (MB/s), threshold %f", bandwidth / 1024 / 1024, threshold);
776   }
777
778
779   /* Stage2: send update pages iteratively until the size of remaining states
780    * becomes smaller than the threshold value. */
781  if (! skip_stage2) {
782
783   int stage2_round = 0;
784   for (;;) {
785
786     sg_size_t updated_size = 0;
787     if (stage2_round == 0) {
788       /* just after stage1, nothing has been updated. But, we have to send the
789        * data updated during stage1 */
790       updated_size = get_updated_size(computed_during_stage1, dp_rate, dp_cap);
791     } else {
792       double computed = lookup_computed_flop_counts(ms->vm, 2, stage2_round);
793       updated_size = get_updated_size(computed, dp_rate, dp_cap);
794     }
795
796     XBT_DEBUG("mig-stage 2:%d updated_size %llu computed_during_stage1 %f dp_rate %f dp_cap %f",
797         stage2_round, updated_size, computed_during_stage1, dp_rate, dp_cap);
798
799
800     /* Check whether the remaining size is below the threshold value. If so,
801      * move to stage 3. */
802     remaining_size += updated_size;
803     XBT_DEBUG("mig-stage2.%d: remaining_size %f (%s threshold %f)", stage2_round,
804         remaining_size, (remaining_size < threshold) ? "<" : ">", threshold);
805     if (remaining_size < threshold)
806       break;
807
808
809     sg_size_t sent = 0;
810     double clock_prev_send = MSG_get_clock();
811     TRY {
812       XBT_DEBUG("Stage 2, gonna send %llu", updated_size);
813       sent = send_migration_data(ms->vm, ms->src_pm, ms->dst_pm, updated_size, ms->mbox, 2, stage2_round, mig_speed, mig_timeout);
814     } CATCH_ANONYMOUS {
815       //hostfailure (if you want to know whether this is the SRC or the DST please check directly in send_migration_data code)
816       // Stop the dirty page tracking an return (there is no memory space to release)
817       stop_dirty_page_tracking(ms->vm);
818       return 0;
819     }
820     double clock_post_send = MSG_get_clock();
821
822     if (sent == updated_size) {
823       /* timeout did not happen */
824       double bandwidth = updated_size / (clock_post_send - clock_prev_send);
825       threshold = get_threshold_value(bandwidth, max_downtime);
826       XBT_DEBUG("actual bandwidth %f, threshold %f", bandwidth / 1024 / 1024, threshold);
827       remaining_size -= sent;
828       stage2_round += 1;
829       mig_timeout -= (clock_post_send - clock_prev_send);
830       xbt_assert(mig_timeout > 0);
831
832     } else if (sent < updated_size) {
833       /* When timeout happens, we move to stage 3. The size of memory pages
834        * updated before timeout must be added to the remaining size. */
835       XBT_INFO("mig-stage2.%d: timeout, force moving to stage 3. sent %llu / %llu, eta %lf",
836           stage2_round, sent, updated_size, (clock_post_send - clock_prev_send));
837       remaining_size -= sent;
838
839       double computed = lookup_computed_flop_counts(ms->vm, 2, stage2_round);
840       updated_size = get_updated_size(computed, dp_rate, dp_cap);
841       remaining_size += updated_size;
842       break;
843
844     } else
845       XBT_CRITICAL("bug");
846   }
847  }
848
849   /* Stage3: stop the VM and copy the rest of states. */
850   XBT_DEBUG("mig-stage3: remaining_size %f", remaining_size);
851   simcall_vm_suspend(ms->vm);
852   stop_dirty_page_tracking(ms->vm);
853
854   TRY {
855     XBT_DEBUG("Stage 3: Gonna send %f", remaining_size);
856     send_migration_data(ms->vm, ms->src_pm, ms->dst_pm, (sg_size_t)remaining_size, ms->mbox, 3, 0, mig_speed, -1);
857   } CATCH_ANONYMOUS {
858     //hostfailure (if you want to know whether this is the SRC or the DST please check directly in send_migration_data code)
859     // Stop the dirty page tracking an return (there is no memory space to release)
860     simcall_vm_resume(ms->vm);
861     return 0;
862   }
863
864   // At that point the Migration is considered valid for the SRC node but remind that the DST side should relocate effectively the VM on the DST node.
865   XBT_DEBUG("mig: tx_done");
866
867   return 0;
868 }
869
870
871
872 static int do_migration(msg_vm_t vm, msg_host_t src_pm, msg_host_t dst_pm)
873 {
874   struct migration_session *ms = xbt_new(struct migration_session, 1);
875   ms->vm = vm;
876   ms->src_pm = src_pm;
877   ms->dst_pm = dst_pm;
878   ms->mbox_ctl = get_mig_mbox_ctl(vm, src_pm, dst_pm);
879   ms->mbox = get_mig_mbox_src_dst(vm, src_pm, dst_pm);
880  
881
882   char *pr_rx_name = get_mig_process_rx_name(vm, src_pm, dst_pm);
883   char *pr_tx_name = get_mig_process_tx_name(vm, src_pm, dst_pm);
884
885 //  msg_process_t tx_process, rx_process; 
886 //  MSG_process_create(pr_rx_name, migration_rx_fun, ms, dst_pm);
887 //  MSG_process_create(pr_tx_name, migration_tx_fun, ms, src_pm);
888 #if 1
889  {
890  char **argv = xbt_new(char *, 2);
891  argv[0] = pr_rx_name;
892  argv[1] = NULL;
893 /*rx_process = */ MSG_process_create_with_arguments(pr_rx_name, migration_rx_fun, ms, dst_pm, 1, argv);
894  }
895  {
896  char **argv = xbt_new(char *, 2);
897  argv[0] = pr_tx_name;
898  argv[1] = NULL;
899 /* tx_process = */MSG_process_create_with_arguments(pr_tx_name, migration_tx_fun, ms, src_pm, 1, argv);
900  }
901 #endif
902
903   /* wait until the migration have finished or on error has occured */
904   {
905     XBT_DEBUG("wait for reception of the final ACK (i.e. migration has been correctly performed");
906     msg_task_t task = NULL;
907     msg_error_t ret = MSG_TIMEOUT;
908     while (ret == MSG_TIMEOUT && MSG_host_is_on(dst_pm)) //Wait while you receive the message o
909      ret = MSG_task_receive_with_timeout(&task, ms->mbox_ctl, 4);
910
911     xbt_free(ms->mbox_ctl);
912     xbt_free(ms->mbox);
913     xbt_free(ms);
914    
915     //xbt_assert(ret == MSG_OK);
916     if(ret == MSG_HOST_FAILURE){
917         // Note that since the communication failed, the owner did not change and the task should be destroyed on the other side.
918         // Hence, just throw the execption
919         XBT_INFO("SRC crashes, throw an exception (m-control)");
920         //MSG_process_kill(tx_process); // Adrien, I made a merge on Nov 28th 2014, I'm not sure whether this line is required or not 
921         return -1; 
922     } 
923     else if((ret == MSG_TRANSFER_FAILURE) || (ret == MSG_TIMEOUT)){ // MSG_TIMEOUT here means that MSG_host_is_avail() returned false.
924         XBT_INFO("DST crashes, throw an exception (m-control)");
925         return -2;  
926     }
927
928    
929     char *expected_task_name = get_mig_task_name(vm, src_pm, dst_pm, 4);
930     xbt_assert(strcmp(task->name, expected_task_name) == 0);
931     xbt_free(expected_task_name);
932     MSG_task_destroy(task);
933     return 0;
934   }
935 }
936
937
938
939
940 /** @brief Migrate the VM to the given host.
941  *  @ingroup msg_VMs
942  *
943  * FIXME: No migration cost occurs. If you want to simulate this too, you want to use a
944  * MSG_task_send() before or after, depending on whether you want to do cold or hot
945  * migration.
946  */
947 void MSG_vm_migrate(msg_vm_t vm, msg_host_t new_pm)
948 {
949   /* some thoughts:
950    * - One approach is ...
951    *   We first create a new VM (i.e., destination VM) on the destination
952    *   physical host. The destination VM will receive the state of the source
953    *   VM over network. We will finally destroy the source VM.
954    *   - This behavior is similar to the way of migration in the real world.
955    *     Even before a migration is completed, we will see a destination VM,
956    *     consuming resources.
957    *   - We have to relocate all processes. The existing process migraion code
958    *     will work for this?
959    *   - The name of the VM is a somewhat unique ID in the code. It is tricky
960    *     for the destination VM?
961    *
962    * - Another one is ...
963    *   We update the information of the given VM to place it to the destination
964    *   physical host.
965    *
966    * The second one would be easier.
967    *  
968    */
969
970   msg_host_t old_pm = (msg_host_t) simcall_vm_get_pm(vm);
971
972   if(MSG_host_is_off(old_pm))
973     THROWF(vm_error, 0, "SRC host(%s) seems off, cannot start a migration", sg_host_get_name(old_pm));
974  
975   if(MSG_host_is_off(new_pm))
976     THROWF(vm_error, 0, "DST host(%s) seems off, cannot start a migration", sg_host_get_name(new_pm));
977   
978   if (!MSG_vm_is_running(vm))
979     THROWF(vm_error, 0, "VM(%s) is not running", sg_host_get_name(vm));
980
981   if (MSG_vm_is_migrating(vm))
982     THROWF(vm_error, 0, "VM(%s) is already migrating", sg_host_get_name(vm));
983
984   msg_host_priv_t priv = sg_host_msg(vm);
985   priv->is_migrating = 1;
986
987   {
988   
989     int ret = do_migration(vm, old_pm, new_pm);
990     if (ret == -1){
991      priv->is_migrating = 0;
992      THROWF(host_error, 0, "SRC host failed during migration");
993     }
994     else if(ret == -2){
995      priv->is_migrating = 0;
996      THROWF(host_error, 0, "DST host failed during migration");
997     }
998   }
999
1000   // This part is done in the RX code, to handle the corner case where SRC can crash just at the end of the migration process
1001   // In that case, the VM has been already assigned to the DST node.
1002   //XBT_DEBUG("VM(%s) moved from PM(%s) to PM(%s)", vm->key, old_pm->key, new_pm->key);
1003   //TRACE_msg_vm_change_host(vm, old_pm, new_pm);
1004 }
1005
1006
1007 /** @brief Immediately suspend the execution of all processes within the given VM.
1008  *  @ingroup msg_VMs
1009  *
1010  * This function stops the execution of the VM. All the processes on this VM
1011  * will pause. The state of the VM is preserved. We can later resume it again.
1012  *
1013  * No suspension cost occurs.
1014  */
1015 void MSG_vm_suspend(msg_vm_t vm)
1016 {
1017   if (MSG_vm_is_migrating(vm))
1018     THROWF(vm_error, 0, "VM(%s) is migrating", sg_host_get_name(vm));
1019
1020   simcall_vm_suspend(vm);
1021
1022   XBT_DEBUG("vm_suspend done");
1023
1024   TRACE_msg_vm_suspend(vm);
1025 }
1026
1027
1028 /** @brief Resume the execution of the VM. All processes on the VM run again.
1029  *  @ingroup msg_VMs
1030  *
1031  * No resume cost occurs.
1032  */
1033 void MSG_vm_resume(msg_vm_t vm)
1034 {
1035   simcall_vm_resume(vm);
1036
1037   TRACE_msg_vm_resume(vm);
1038 }
1039
1040
1041 /** @brief Immediately save the execution of all processes within the given VM.
1042  *  @ingroup msg_VMs
1043  *
1044  * This function stops the execution of the VM. All the processes on this VM
1045  * will pause. The state of the VM is preserved. We can later resume it again.
1046  *
1047  * FIXME: No suspension cost occurs. If you want to simulate this too, you want to
1048  * use a \ref MSG_file_write() before or after, depending on the exact semantic
1049  * of VM save to you.
1050  */
1051 void MSG_vm_save(msg_vm_t vm)
1052 {
1053   if (MSG_vm_is_migrating(vm))
1054     THROWF(vm_error, 0, "VM(%s) is migrating", sg_host_get_name(vm));
1055
1056   simcall_vm_save(vm);
1057   TRACE_msg_vm_save(vm);
1058 }
1059
1060 /** @brief Restore the execution of the VM. All processes on the VM run again.
1061  *  @ingroup msg_VMs
1062  *
1063  * FIXME: No restore cost occurs. If you want to simulate this too, you want to
1064  * use a \ref MSG_file_read() before or after, depending on the exact semantic
1065  * of VM restore to you.
1066  */
1067 void MSG_vm_restore(msg_vm_t vm)
1068 {
1069   simcall_vm_restore(vm);
1070
1071   TRACE_msg_vm_restore(vm);
1072 }
1073
1074
1075 /** @brief Get the physical host of a given VM.
1076  *  @ingroup msg_VMs
1077  */
1078 msg_host_t MSG_vm_get_pm(msg_vm_t vm)
1079 {
1080   return (msg_host_t) simcall_vm_get_pm(vm);
1081 }
1082
1083
1084 /** @brief Set a CPU bound for a given VM.
1085  *  @ingroup msg_VMs
1086  *
1087  * 1.
1088  * Note that in some cases MSG_task_set_bound() may not intuitively work for VMs.
1089  *
1090  * For example,
1091  *  On PM0, there are Task1 and VM0.
1092  *  On VM0, there is Task2.
1093  * Now we bound 75% to Task1\@PM0 and bound 25% to Task2\@VM0.
1094  * Then,
1095  *  Task1\@PM0 gets 50%.
1096  *  Task2\@VM0 gets 25%.
1097  * This is NOT 75% for Task1\@PM0 and 25% for Task2\@VM0, respectively.
1098  *
1099  * This is because a VM has the dummy CPU action in the PM layer. Putting a
1100  * task on the VM does not affect the bound of the dummy CPU action. The bound
1101  * of the dummy CPU action is unlimited.
1102  *
1103  * There are some solutions for this problem. One option is to update the bound
1104  * of the dummy CPU action automatically. It should be the sum of all tasks on
1105  * the VM. But, this solution might be costly, because we have to scan all tasks
1106  * on the VM in share_resource() or we have to trap both the start and end of
1107  * task execution.
1108  *
1109  * The current solution is to use MSG_vm_set_bound(), which allows us to
1110  * directly set the bound of the dummy CPU action.
1111  *
1112  *
1113  * 2.
1114  * Note that bound == 0 means no bound (i.e., unlimited). But, if a host has
1115  * multiple CPU cores, the CPU share of a computation task (or a VM) never
1116  * exceeds the capacity of a CPU core.
1117  */
1118 void MSG_vm_set_bound(msg_vm_t vm, double bound)
1119 {
1120   simcall_vm_set_bound(vm, bound);
1121 }
1122
1123
1124 /** @brief Set the CPU affinity of a given VM.
1125  *  @ingroup msg_VMs
1126  *
1127  * This function changes the CPU affinity of a given VM. Usage is the same as
1128  * MSG_task_set_affinity(). See the MSG_task_set_affinity() for details.
1129  */
1130 void MSG_vm_set_affinity(msg_vm_t vm, msg_host_t pm, unsigned long mask)
1131 {
1132   msg_host_priv_t priv = sg_host_msg(vm);
1133
1134   if (mask == 0)
1135     xbt_dict_remove_ext(priv->affinity_mask_db, (char *) pm, sizeof(pm));
1136   else
1137     xbt_dict_set_ext(priv->affinity_mask_db, (char *) pm, sizeof(pm), (void *)(uintptr_t) mask, NULL);
1138
1139   msg_host_t pm_now = MSG_vm_get_pm(vm);
1140   if (pm_now == pm) {
1141     XBT_DEBUG("set affinity(0x%04lx@%s) for %s", mask, MSG_host_get_name(pm), MSG_host_get_name(vm));
1142     simcall_vm_set_affinity(vm, pm, mask);
1143   } else
1144     XBT_DEBUG("set affinity(0x%04lx@%s) for %s (not active now)", mask, MSG_host_get_name(pm), MSG_host_get_name(vm));
1145 }