src/surf/cpu_interface.cpp

   1 #include "cpu_interface.hpp"
   2
   3 XBT_LOG_EXTERNAL_CATEGORY(surf_kernel);
   4 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(surf_cpu, surf,
   5                                 "Logging specific to the SURF cpu module");
   6
   7 CpuModelPtr surf_cpu_model_pm;
   8 CpuModelPtr surf_cpu_model_vm;
   9
  10 /*********
  11  * Model *
  12  *********/
  13
  14 void CpuModel::updateActionsStateLazy(double now, double /*delta*/)
  15 {
  16   CpuActionLmmPtr action;
  17   while ((xbt_heap_size(getActionHeap()) > 0)
  18          && (double_equals(xbt_heap_maxkey(getActionHeap()), now))) {
  19     action = dynamic_cast<CpuActionLmmPtr>(static_cast<ActionLmmPtr>(xbt_heap_pop(getActionHeap())));
  20     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Something happened to action %p", action);
  21 #ifdef HAVE_TRACING
  22     if (TRACE_is_enabled()) {
  23       CpuPtr cpu = static_cast<CpuPtr>(lmm_constraint_id(lmm_get_cnst_from_var(getMaxminSystem(), action->getVariable(), 0)));
  24       TRACE_surf_host_set_utilization(cpu->getName(), action->getCategory(),
  25                                       lmm_variable_getvalue(action->getVariable()),
  26                                       action->getLastUpdate(),
  27                                       now - action->getLastUpdate());
  28     }
  29 #endif
  30
  31     action->finish();
  32     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Action %p finished", action);
  33
  34     action->updateEnergy();
  35
  36     /* set the remains to 0 due to precision problems when updating the remaining amount */
  37     action->setRemains(0);
  38     action->setState(SURF_ACTION_DONE);
  39     action->heapRemove(getActionHeap()); //FIXME: strange call since action was already popped
  40   }
  41 #ifdef HAVE_TRACING
  42   if (TRACE_is_enabled()) {
  43     //defining the last timestamp that we can safely dump to trace file
  44     //without losing the event ascending order (considering all CPU's)
  45     double smaller = -1;
  46     ActionListPtr actionSet = getRunningActionSet();
  47     for(ActionList::iterator it(actionSet->begin()), itend(actionSet->end())
  48        ; it != itend ; ++it) {
  49       action = dynamic_cast<CpuActionLmmPtr>(&*it);
  50         if (smaller < 0) {
  51           smaller = action->getLastUpdate();
  52           continue;
  53         }
  54         if (action->getLastUpdate() < smaller) {
  55           smaller = action->getLastUpdate();
  56         }
  57     }
  58     if (smaller > 0) {
  59       TRACE_last_timestamp_to_dump = smaller;
  60     }
  61   }
  62 #endif
  63   return;
  64 }
  65
  66 void CpuModel::updateActionsStateFull(double now, double delta)
  67 {
  68   CpuActionLmmPtr action = NULL;
  69   ActionListPtr running_actions = getRunningActionSet();
  70
  71   for(ActionList::iterator it(running_actions->begin()), itNext=it, itend(running_actions->end())
  72      ; it != itend ; it=itNext) {
  73         ++itNext;
  74     action = dynamic_cast<CpuActionLmmPtr>(&*it);
  75 #ifdef HAVE_TRACING
  76     if (TRACE_is_enabled()) {
  77       CpuPtr x = (CpuPtr) lmm_constraint_id(lmm_get_cnst_from_var
  78                               (getMaxminSystem(), action->getVariable(), 0));
  79
  80       TRACE_surf_host_set_utilization(x->getName(),
  81                                       action->getCategory(),
  82                                       lmm_variable_getvalue(action->getVariable()),
  83                                       now - delta,
  84                                       delta);
  85       TRACE_last_timestamp_to_dump = now - delta;
  86     }
  87 #endif
  88
  89     action->updateRemains(lmm_variable_getvalue(action->getVariable()) * delta);
  90
  91
  92     if (action->getMaxDuration() != NO_MAX_DURATION)
  93       action->updateMaxDuration(delta);
  94
  95
  96     if ((action->getRemains() <= 0) &&
  97         (lmm_get_variable_weight(action->getVariable()) > 0)) {
  98       action->finish();
  99       action->setState(SURF_ACTION_DONE);
 100     } else if ((action->getMaxDuration() != NO_MAX_DURATION) &&
 101                (action->getMaxDuration() <= 0)) {
 102       action->finish();
 103       action->setState(SURF_ACTION_DONE);
 104     }
 105     action->updateEnergy();
 106   }
 107
 108   return;
 109 }
 110
 111 /************
 112  * Resource *
 113  ************/
 114
 115 Cpu::Cpu(int core, double powerPeak, double powerScale)
 116  : m_core(core), m_powerPeak(powerPeak), m_powerScale(powerScale)
 117 {}
 118
 119 double Cpu::getSpeed(double load)
 120 {
 121   return load * m_powerPeak;
 122 }
 123
 124 double Cpu::getAvailableSpeed()
 125 {
 126 /* number between 0 and 1 */
 127   return m_powerScale;
 128 }
 129
 130 int Cpu::getCore()
 131 {
 132   return m_core;
 133 }
 134
 135 CpuLmm::CpuLmm(lmm_constraint_t constraint)
 136 : ResourceLmm(constraint), p_constraintCore(NULL), p_constraintCoreId(NULL)
 137 {}
 138
 139 CpuLmm::CpuLmm(lmm_constraint_t constraint, int core, double powerPeak, double powerScale)
 140  : ResourceLmm(constraint)
 141  , Cpu(core, powerPeak, powerScale)
 142 {
 143   /* At now, we assume that a VM does not have a multicore CPU. */
 144   if (core > 1)
 145     xbt_assert(getModel() == surf_cpu_model_pm);
 146
 147
 148   p_constraintCore = xbt_new(lmm_constraint_t, core);
 149   p_constraintCoreId = xbt_new(void*, core);
 150
 151   int i;
 152   for (i = 0; i < core; i++) {
 153     /* just for a unique id, never used as a string. */
 154     p_constraintCoreId[i] = bprintf("%s:%i", getName(), i);
 155     p_constraintCore[i] = lmm_constraint_new(getModel()->getMaxminSystem(), p_constraintCoreId[i], m_powerScale * m_powerPeak);
 156   }
 157 }
 158
 159 CpuLmm::~CpuLmm(){
 160   if (p_constraintCore){
 161     for (int i = 0; i < m_core; i++) {
 162           xbt_free(p_constraintCoreId[i]);
 163     }
 164     xbt_free(p_constraintCore);
 165     xbt_free(p_constraintCoreId);
 166   }
 167 }
 168
 169 /**********
 170  * Action *
 171  **********/
 172
 173 void CpuActionLmm::updateRemainingLazy(double now)
 174 {
 175   double delta = 0.0;
 176
 177   xbt_assert(getStateSet() == getModel()->getRunningActionSet(),
 178       "You're updating an action that is not running.");
 179
 180   /* bogus priority, skip it */
 181   xbt_assert(getPriority() > 0,
 182       "You're updating an action that seems suspended.");
 183
 184   delta = now - m_lastUpdate;
 185
 186   if (m_remains > 0) {
 187     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Updating action(%p): remains was %lf, last_update was: %lf", this, m_remains, m_lastUpdate);
 188     double_update(&(m_remains), m_lastValue * delta);
 189
 190 #ifdef HAVE_TRACING
 191     if (TRACE_is_enabled()) {
 192       CpuPtr cpu = static_cast<CpuPtr>(lmm_constraint_id(lmm_get_cnst_from_var(getModel()->getMaxminSystem(), getVariable(), 0)));
 193       TRACE_surf_host_set_utilization(cpu->getName(), getCategory(), m_lastValue, m_lastUpdate, now - m_lastUpdate);
 194     }
 195 #endif
 196     XBT_CDEBUG(surf_kernel, "Updating action(%p): remains is now %lf", this, m_remains);
 197   }
 198
 199   m_lastUpdate = now;
 200   m_lastValue = lmm_variable_getvalue(getVariable());
 201 }
 202
 203 void CpuActionLmm::setBound(double bound)
 204 {
 205   XBT_IN("(%p,%g)", this, bound);
 206   m_bound = bound;
 207   lmm_update_variable_bound(getModel()->getMaxminSystem(), getVariable(), bound);
 208
 209   if (getModel()->getUpdateMechanism() == UM_LAZY)
 210         heapRemove(getModel()->getActionHeap());
 211   XBT_OUT();
 212 }
 213
 214 /*
 215  *
 216  * This function formulates a constraint problem that pins a given task to
 217  * particular cores. Currently, it is possible to pin a task to an exactly one
 218  * specific core. The system links the variable object of the task to the
 219  * per-core constraint object.
 220  *
 221  * But, the taskset command on Linux takes a mask value specifying a CPU
 222  * affinity setting of a given task. If the mask value is 0x03, the given task
 223  * will be executed on the first core (CPU0) or the second core (CPU1) on the
 224  * given PM. The schedular will determine appropriate placements of tasks,
 225  * considering given CPU affinities and task activities.
 226  *
 227  * How should the system formulate constraint problems for an affinity to
 228  * multiple cores?
 229  *
 230  * The cpu argument must be the host where the task is being executed. The
 231  * action object does not have the information about the location where the
 232  * action is being executed.
 233  */
 234 void CpuActionLmm::setAffinity(CpuPtr _cpu, unsigned long mask)
 235 {
 236   lmm_variable_t var_obj = getVariable();
 237   CpuLmmPtr cpu = reinterpret_cast<CpuLmmPtr>(_cpu);
 238   XBT_IN("(%p,%lx)", this, mask);
 239
 240   {
 241     unsigned long nbits = 0;
 242
 243     /* FIXME: There is much faster algorithms doing this. */
 244     for (int i = 0; i < cpu->m_core; i++) {
 245       unsigned long has_affinity = (1UL << i) & mask;
 246       if (has_affinity)
 247         nbits += 1;
 248     }
 249
 250     if (nbits > 1) {
 251       XBT_CRITICAL("Do not specify multiple cores for an affinity mask.");
 252       XBT_CRITICAL("See the comment in cpu_action_set_affinity().");
 253       DIE_IMPOSSIBLE;
 254     }
 255   }
 256
 257   for (int i = 0; i < cpu->m_core; i++) {
 258     XBT_DEBUG("clear affinity %p to cpu-%d@%s", this, i,  cpu->getName());
 259     lmm_shrink(cpu->getModel()->getMaxminSystem(), cpu->p_constraintCore[i], var_obj);
 260
 261     unsigned long has_affinity = (1UL << i) & mask;
 262     if (has_affinity) {
 263       /* This function only accepts an affinity setting on the host where the
 264        * task is now running. In future, a task might move to another host.
 265        * But, at this moment, this function cannot take an affinity setting on
 266        * that future host.
 267        *
 268        * It might be possible to extend the code to allow this function to
 269        * accept affinity settings on a future host. We might be able to assign
 270        * zero to elem->value to maintain such inactive affinity settings in the
 271        * system. But, this will make the system complex. */
 272       XBT_DEBUG("set affinity %p to cpu-%d@%s", this, i, cpu->getName());
 273       lmm_expand(cpu->getModel()->getMaxminSystem(), cpu->p_constraintCore[i], var_obj, 1.0);
 274     }
 275   }
 276
 277   if (cpu->getModel()->getUpdateMechanism() == UM_LAZY) {
 278     /* FIXME (hypervisor): Do we need to do something for the LAZY mode? */
 279   }
 280
 281   XBT_OUT();
 282 }