src/surf/plugins/host_load.cpp

   1 /* Copyright (c) 2010-2017. 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/plugins/load.h"
   7 #include "simgrid/simix.hpp"
   8 #include "src/plugins/vm/VirtualMachineImpl.hpp"
   9 #include "src/surf/cpu_interface.hpp"
  10
  11 #include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
  12
  13 #include <boost/algorithm/string/classification.hpp>
  14 #include <boost/algorithm/string/split.hpp>
  15 #include <string>
  16 #include <utility>
  17 #include <vector>
  18
  19 /** @addtogroup plugin_load
  20
  21 This plugin makes it very simple for users to obtain the current load for each host.
  22
  23 */
  24
  25 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(surf_plugin_load, surf, "Logging specific to the HostLoad plugin");
  26
  27 namespace simgrid {
  28 namespace plugin {
  29
  30 class HostLoad {
  31 public:
  32   static simgrid::xbt::Extension<simgrid::s4u::Host, HostLoad> EXTENSION_ID;
  33
  34   explicit HostLoad(simgrid::s4u::Host* ptr);
  35   ~HostLoad();
  36
  37   double getCurrentLoad();
  38   double getComputedFlops();
  39   double getAverageLoad();
  40   void update();
  41   void reset();
  42
  43 private:
  44   simgrid::s4u::Host* host = nullptr;
  45   double last_updated      = 0;
  46   double last_reset        = 0;
  47   double current_flops     = 0;
  48   double computed_flops    = 0;
  49 };
  50
  51 simgrid::xbt::Extension<simgrid::s4u::Host, HostLoad> HostLoad::EXTENSION_ID;
  52
  53 HostLoad::HostLoad(simgrid::s4u::Host* ptr)
  54     : host(ptr)
  55     , last_updated(surf_get_clock())
  56     , last_reset(surf_get_clock())
  57     , current_flops(host->pimpl_cpu->constraint()->get_usage())
  58 {
  59 }
  60
  61 HostLoad::~HostLoad() = default;
  62
  63 void HostLoad::update()
  64 {
  65   double now = surf_get_clock();
  66   if (last_updated < now) {
  67     /* Current flop per second computed by the cpu; current_flops = k * pstate_speed_in_flops, k \in {0, 1, ..., cores}
  68      * number of active cores */
  69     current_flops = host->pimpl_cpu->constraint()->get_usage();
  70
  71     /* flops == pstate_speed * cores_being_currently_used */
  72     computed_flops += (now - last_updated) * current_flops;
  73     last_updated = now;
  74   }
  75 }
  76
  77 double HostLoad::getCurrentLoad()
  78 {
  79   return current_flops / (host->getSpeed() * host->getCoreCount());
  80 }
  81
  82 double HostLoad::getAverageLoad()
  83 {
  84   return getComputedFlops() / (host->getSpeed() * host->getCoreCount() * (surf_get_clock() - last_reset));
  85 }
  86
  87 double HostLoad::getComputedFlops()
  88 {
  89   update();
  90
  91   return computed_flops;
  92 }
  93
  94 /*
  95  * Resets the counters
  96  */
  97 void HostLoad::reset()
  98 {
  99   last_updated   = surf_get_clock();
 100   last_reset     = surf_get_clock();
 101   computed_flops = 0;
 102 }
 103 }
 104 }
 105
 106 using simgrid::plugin::HostLoad;
 107
 108 /* **************************** events  callback *************************** */
 109 /* This callback is fired either when the host changes its state (on/off) or its speed
 110  * (because the user changed the pstate, or because of external trace events) */
 111 static void onHostChange(simgrid::s4u::Host& host)
 112 {
 113   if (dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine*>(&host)) // Ignore virtual machines
 114     return;
 115
 116   host.extension<HostLoad>()->update();
 117 }
 118
 119 /* This callback is called when an action (computation, idle, ...) terminates */
 120 static void onActionStateChange(simgrid::surf::CpuAction* action, simgrid::surf::Action::State /*previous*/)
 121 {
 122   for (simgrid::surf::Cpu* const& cpu : action->cpus()) {
 123     simgrid::s4u::Host* host = cpu->getHost();
 124
 125     if (host != nullptr) {
 126       // Get the host_load extension for the relevant host
 127       HostLoad* host_load = host->extension<HostLoad>();
 128       host_load->update();
 129     }
 130   }
 131 }
 132
 133 /* **************************** Public interface *************************** */
 134 extern "C" {
 135
 136 /** \ingroup plugin_load
 137  * \brief Initializes the HostLoad plugin
 138  * \details The HostLoad plugin provides an API to get the current load of each host.
 139  */
 140 void sg_host_load_plugin_init()
 141 {
 142   if (HostLoad::EXTENSION_ID.valid())
 143     return;
 144
 145   HostLoad::EXTENSION_ID = simgrid::s4u::Host::extension_create<HostLoad>();
 146
 147   /* When attaching a callback into a signal, you can use a lambda as follows, or a regular function as done below */
 148
 149   simgrid::s4u::Host::onCreation.connect([](simgrid::s4u::Host& host) {
 150     if (dynamic_cast<simgrid::s4u::VirtualMachine*>(&host)) // Ignore virtual machines
 151       return;
 152     host.extension_set(new HostLoad(&host));
 153   });
 154
 155   simgrid::surf::CpuAction::onStateChange.connect(&onActionStateChange);
 156   simgrid::s4u::Host::onStateChange.connect(&onHostChange);
 157   simgrid::s4u::Host::onSpeedChange.connect(&onHostChange);
 158 }
 159
 160 /** @brief Returns the current load of the host passed as argument
 161  *
 162  *  See also @ref plugin_load
 163  */
 164 double sg_host_get_current_load(sg_host_t host)
 165 {
 166   xbt_assert(HostLoad::EXTENSION_ID.valid(),
 167              "The Load plugin is not active. Please call sg_host_load_plugin_init() during initialization.");
 168
 169   return host->extension<HostLoad>()->getCurrentLoad();
 170 }
 171
 172 double sg_host_get_computed_flops(sg_host_t host)
 173 {
 174   xbt_assert(HostLoad::EXTENSION_ID.valid(),
 175              "The Load plugin is not active. Please call sg_host_load_plugin_init() during initialization.");
 176
 177   return host->extension<HostLoad>()->getComputedFlops();
 178 }
 179
 180 void sg_host_load_reset(sg_host_t host)
 181 {
 182   xbt_assert(HostLoad::EXTENSION_ID.valid(),
 183              "The Load plugin is not active. Please call sg_host_load_plugin_init() during initialization.");
 184
 185   host->extension<HostLoad>()->reset();
 186 }
 187 }