teshsuite/models/maxmin_bench/maxmin_bench.cpp

   1 /* A few crash tests for the maxmin library                                 */
   2
   3 /* Copyright (c) 2004-2023. 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 "xbt/random.hpp"
  11 #include "xbt/sysdep.h" /* time manipulation for benchmarking */
  12 #include "xbt/xbt_os_time.h"
  13
  14 #include <array>
  15 #include <cstdint>
  16 #include <cstdio>
  17 #include <cstdlib>
  18
  19 static double test(int nb_cnst, int nb_var, int nb_elem, unsigned int pw_base_limit, unsigned int pw_max_limit,
  20                    double rate_no_limit, int max_share, int mode)
  21 {
  22   std::vector<simgrid::kernel::lmm::Constraint*> constraints(nb_cnst);
  23   std::vector<simgrid::kernel::lmm::Variable*> variables(nb_var);
  24
  25   /* We cannot activate the selective update as we pass nullptr as an Action when creating the variables */
  26   simgrid::kernel::lmm::MaxMin Sys(false);
  27
  28   for (auto& cnst : constraints) {
  29     cnst = Sys.constraint_new(nullptr, simgrid::xbt::random::uniform_real(0.0, 10.0));
  30     int l;
  31     if (rate_no_limit > simgrid::xbt::random::uniform_real(0.0, 1.0)) {
  32       // Look at what happens when there is no concurrency limit
  33       l = -1;
  34     } else {
  35       // Badly logarithmically random concurrency limit in [2^pw_base_limit+1,2^pw_base_limit+2^pw_max_limit]
  36       l = (1 << pw_base_limit) + (1 << simgrid::xbt::random::uniform_int(0, pw_max_limit - 1));
  37     }
  38     cnst->set_concurrency_limit(l);
  39   }
  40
  41   for (auto& var : variables) {
  42     var = Sys.variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, nb_elem);
  43     // Have a few variables with a concurrency share of two (e.g. cross-traffic in some cases)
  44     short concurrency_share = 1 + static_cast<short>(simgrid::xbt::random::uniform_int(0, max_share - 1));
  45
  46     std::vector<int> used(nb_cnst, 0);
  47     for (int j = 0; j < nb_elem; j++) {
  48       int k;
  49       do {
  50         k = simgrid::xbt::random::uniform_int(0, nb_cnst - 1);
  51       } while (used[k] >= concurrency_share);
  52       Sys.expand(constraints[k], var, simgrid::xbt::random::uniform_real(0.0, 1.5));
  53       Sys.expand(constraints[k], var, simgrid::xbt::random::uniform_real(0.0, 1.5));
  54       used[k]++;
  55     }
  56   }
  57
  58   fprintf(stderr, "Starting to solve(%i)\n", simgrid::xbt::random::uniform_int(0, 999));
  59   double date = xbt_os_time();
  60   Sys.solve();
  61   date = (xbt_os_time() - date) * 1e6;
  62
  63   if (mode == 2) {
  64     fprintf(stderr, "Max concurrency:\n");
  65     int l = 0;
  66     for (int i = 0; i < nb_cnst; i++) {
  67       int j = constraints[i]->get_concurrency_maximum();
  68       int k = constraints[i]->get_concurrency_limit();
  69       xbt_assert(k < 0 || j <= k);
  70       if (j > l)
  71         l = j;
  72       fprintf(stderr, "(%i):%i/%i ", i, j, k);
  73       constraints[i]->reset_concurrency_maximum();
  74       xbt_assert(not constraints[i]->get_concurrency_maximum());
  75       if (i % 10 == 9)
  76         fprintf(stderr, "\n");
  77     }
  78     fprintf(stderr, "\nTotal maximum concurrency is %i\n", l);
  79
  80     Sys.print();
  81   }
  82
  83   for (auto const& var : variables)
  84     Sys.variable_free(var);
  85
  86   return date;
  87 }
  88
  89 constexpr std::array<std::array<unsigned int, 4>, 4> TestClasses{{
  90     // Nbcnst Nbvar Baselimit Maxlimit
  91     {{10, 10, 1, 2}},       // small
  92     {{100, 100, 3, 6}},     // medium
  93     {{2000, 2000, 5, 8}},   // big
  94     {{20000, 20000, 7, 10}} // huge
  95 }};
  96
  97 int main(int argc, char** argv)
  98 {
  99   simgrid::s4u::Engine e(&argc, argv);
 100
 101   double rate_no_limit = 0.2;
 102   double acc_date      = 0.0;
 103   double acc_date2     = 0.0;
 104   int testclass;
 105
 106   if (argc < 3) {
 107     fprintf(stderr, "Syntax: <small|medium|big|huge> <count> [test|debug|perf]\n");
 108     return -1;
 109   }
 110
 111   // what class?
 112   if (not strcmp(argv[1], "small"))
 113     testclass = 0;
 114   else if (not strcmp(argv[1], "medium"))
 115     testclass = 1;
 116   else if (not strcmp(argv[1], "big"))
 117     testclass = 2;
 118   else if (not strcmp(argv[1], "huge"))
 119     testclass = 3;
 120   else {
 121     fprintf(stderr, "Unknown class \"%s\", aborting!\n", argv[1]);
 122     return -2;
 123   }
 124
 125   // How many times?
 126   int testcount = atoi(argv[2]);
 127
 128   // Show me everything (debug or performance)!
 129   int mode = 0;
 130   if (argc >= 4 && strcmp(argv[3], "test") == 0)
 131     mode = 1;
 132   if (argc >= 4 && strcmp(argv[3], "debug") == 0)
 133     mode = 2;
 134   if (argc >= 4 && strcmp(argv[3], "perf") == 0)
 135     mode = 3;
 136
 137   if (mode == 1)
 138     xbt_log_control_set("ker_lmm.threshold:DEBUG ker_lmm.fmt:'[%r]: [%c/%p] %m%n' "
 139                         "kernel.threshold:DEBUG kernel.fmt:'[%r]: [%c/%p] %m%n' ");
 140
 141   if (mode == 2)
 142     xbt_log_control_set("ker_lmm.threshold:DEBUG kernel.threshold:DEBUG");
 143
 144   unsigned int nb_cnst       = TestClasses[testclass][0];
 145   unsigned int nb_var        = TestClasses[testclass][1];
 146   unsigned int pw_base_limit = TestClasses[testclass][2];
 147   unsigned int pw_max_limit  = TestClasses[testclass][3];
 148   unsigned int max_share     = 2; // 1<<(pw_base_limit/2+1)
 149
 150   // If you want to test concurrency, you need nb_elem >> 2^pw_base_limit:
 151   unsigned int nb_elem = (1 << pw_base_limit) + (1 << (8 * pw_max_limit / 10));
 152   // Otherwise, just set it to a constant value (and set rate_no_limit to 1.0):
 153   // nb_elem=200
 154
 155   for (int i = 0; i < testcount; i++) {
 156     simgrid::xbt::random::set_mersenne_seed(i + 1);
 157     fprintf(stderr, "Starting %i: (%i)\n", i, simgrid::xbt::random::uniform_int(0, 999));
 158     double date = test(nb_cnst, nb_var, nb_elem, pw_base_limit, pw_max_limit, rate_no_limit, max_share, mode);
 159     acc_date += date;
 160     acc_date2 += date * date;
 161   }
 162
 163   double mean_date  = acc_date / static_cast<double>(testcount);
 164   double stdev_date = sqrt(acc_date2 / static_cast<double>(testcount) - mean_date * mean_date);
 165
 166   fprintf(stderr,
 167           "%ix One shot execution time for a total of %u constraints, "
 168           "%u variables with %u active constraint each, concurrency in [%i,%i] and max concurrency share %u\n",
 169           testcount, nb_cnst, nb_var, nb_elem, (1 << pw_base_limit), (1 << pw_base_limit) + (1 << pw_max_limit),
 170           max_share);
 171   if (mode == 3)
 172     fprintf(stderr, "Execution time: %g +- %g  microseconds \n", mean_date, stdev_date);
 173
 174   return 0;
 175 }