teshsuite/surf/lmm_usage/lmm_usage.cpp

   1 /* A few tests for the maxmin library                                       */
   2
   3 /* Copyright (c) 2007-2022. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   4
   5 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   7
   8 #include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
   9 #include "src/kernel/lmm/maxmin.hpp"
  10 #include "src/surf/surf_interface.hpp"
  11 #include "xbt/log.h"
  12 #include "xbt/module.h"
  13 #include "xbt/sysdep.h"
  14 #include <algorithm>
  15 #include <array>
  16 #include <cmath>
  17
  18 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_CATEGORY(surf_test, "Messages specific for surf example");
  19
  20 namespace lmm = simgrid::kernel::lmm;
  21
  22 #define PRINT_VAR(var) XBT_DEBUG(_XBT_STRINGIFY(var) " = %g", (var)->get_value())
  23 #define SHOW_EXPR(expr) XBT_DEBUG(_XBT_STRINGIFY(expr) " = %g", (expr))
  24
  25 /*        ______                 */
  26 /*  ==l1==  L2  ==L3==           */
  27 /*        ------                 */
  28
  29 static void test1()
  30 {
  31   double a = 1.0;
  32   double b = 10.0;
  33
  34   lmm::MaxMin Sys(false);
  35   lmm::Constraint* L1 = Sys.constraint_new(nullptr, a);
  36   lmm::Constraint* L2 = Sys.constraint_new(nullptr, b);
  37   lmm::Constraint* L3 = Sys.constraint_new(nullptr, a);
  38
  39   lmm::Variable* R_1_2_3 = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 3);
  40   lmm::Variable* R_1     = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 1);
  41   lmm::Variable* R_2     = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 1);
  42   lmm::Variable* R_3     = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 1);
  43
  44   Sys.update_variable_penalty(R_1_2_3, 1.0);
  45   Sys.update_variable_penalty(R_1, 1.0);
  46   Sys.update_variable_penalty(R_2, 1.0);
  47   Sys.update_variable_penalty(R_3, 1.0);
  48
  49   Sys.expand(L1, R_1_2_3, 1.0);
  50   Sys.expand(L2, R_1_2_3, 1.0);
  51   Sys.expand(L3, R_1_2_3, 1.0);
  52
  53   Sys.expand(L1, R_1, 1.0);
  54   Sys.expand(L2, R_2, 1.0);
  55   Sys.expand(L3, R_3, 1.0);
  56
  57   Sys.solve();
  58
  59   PRINT_VAR(R_1_2_3);
  60   PRINT_VAR(R_1);
  61   PRINT_VAR(R_2);
  62   PRINT_VAR(R_3);
  63
  64   Sys.variable_free(R_1_2_3);
  65   Sys.variable_free(R_1);
  66   Sys.variable_free(R_2);
  67   Sys.variable_free(R_3);
  68 }
  69
  70 static void test2()
  71 {
  72   lmm::MaxMin Sys(false);
  73
  74   lmm::Constraint* CPU1 = Sys.constraint_new(nullptr, 200.0);
  75   lmm::Constraint* CPU2 = Sys.constraint_new(nullptr, 100.0);
  76
  77   lmm::Variable* T1 = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 1);
  78   lmm::Variable* T2 = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 1);
  79
  80   Sys.update_variable_penalty(T1, 1.0);
  81   Sys.update_variable_penalty(T2, 1.0);
  82
  83   Sys.expand(CPU1, T1, 1.0);
  84   Sys.expand(CPU2, T2, 1.0);
  85
  86   Sys.solve();
  87
  88   PRINT_VAR(T1);
  89   PRINT_VAR(T2);
  90
  91   Sys.variable_free(T1);
  92   Sys.variable_free(T2);
  93 }
  94
  95 static void test3()
  96 {
  97   constexpr int flows = 11;
  98   constexpr int links = 10;
  99
 100   std::array<std::array<double, flows + 5>, links + 5> A;
 101   /* array to add the constraints of fictitious variables */
 102   std::array<double, 15> B{{10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 1, 1, 1, 1, 1}};
 103
 104   for (int i = 0; i < links + 5; i++) {
 105     for (int j = 0; j < flows + 5; j++) {
 106       A[i][j] = 0.0;
 107       if (i >= links || j >= flows) {
 108         A[i][j] = 0.0;
 109       }
 110     }
 111   }
 112
 113   /*matrix that store the constraints/topology */
 114   A[0][1] = A[0][7] =                                1.0;
 115   A[1][1] = A[1][7] = A[1][8] =                      1.0;
 116   A[2][1] = A[2][8] =                                1.0;
 117   A[3][8] =                                          1.0;
 118   A[4][0] = A[4][3] = A[4][9] =                      1.0;
 119   A[5][0] = A[5][3] = A[5][4] = A[5][9] =            1.0;
 120   A[6][0] = A[6][4] = A[6][9] = A[6][10] =           1.0;
 121   A[7][2] = A[7][4] = A[7][6] = A[7][9] = A[7][10] = 1.0;
 122   A[8][2] = A[8][10] =                               1.0;
 123   A[9][5] = A[9][6] = A[9][9] =                      1.0;
 124   A[10][11] =                                        1.0;
 125   A[11][12] =                                        1.0;
 126   A[12][13] =                                        1.0;
 127   A[13][14] =                                        1.0;
 128   A[14][15] =                                        1.0;
 129
 130   lmm::MaxMin Sys(false);
 131
 132   /* Creates the constraints */
 133   std::array<lmm::Constraint*, 15> tmp_cnst;
 134   for (int i = 0; i < 15; i++)
 135     tmp_cnst[i] = Sys.constraint_new(nullptr, B[i]);
 136
 137   /* Creates the variables */
 138   std::array<lmm::Variable*, 16> tmp_var;
 139   for (int j = 0; j < 16; j++) {
 140     tmp_var[j] = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, 15);
 141     Sys.update_variable_penalty(tmp_var[j], 1.0);
 142   }
 143
 144   /* Link constraints and variables */
 145   for (int i = 0; i < 15; i++)
 146     for (int j = 0; j < 16; j++)
 147       if (A[i][j] != 0.0)
 148         Sys.expand(tmp_cnst[i], tmp_var[j], 1.0);
 149
 150   Sys.solve();
 151
 152   for (int j = 0; j < 16; j++)
 153     PRINT_VAR(tmp_var[j]);
 154
 155   for (int j = 0; j < 16; j++)
 156     Sys.variable_free(tmp_var[j]);
 157 }
 158
 159 int main(int argc, char** argv)
 160 {
 161   simgrid::s4u::Engine e(&argc, argv);
 162   XBT_INFO("***** Test 1");
 163   test1();
 164
 165   XBT_INFO("***** Test 2");
 166   test2();
 167
 168   XBT_INFO("***** Test 3");
 169   test3();
 170
 171   return 0;
 172 }