src/kernel/lmm/fair_bottleneck.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2018. 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 "src/kernel/lmm/maxmin.hpp"
   7 #include "xbt/log.h"
   8 #include "xbt/sysdep.h"
   9 #include <algorithm>
  10 #include <cfloat>
  11 #include <cmath>
  12 #include <cstdlib>
  13 #include <xbt/utility.hpp>
  14
  15 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(surf_maxmin);
  16 #define SHOW_EXPR_G(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %g", expr);
  17 #define SHOW_EXPR_D(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %d", expr);
  18 #define SHOW_EXPR_P(expr) XBT_DEBUG(#expr " = %p", expr);
  19
  20 simgrid::kernel::lmm::System* simgrid::kernel::lmm::make_new_fair_bottleneck_system(bool selective_update)
  21 {
  22   return new simgrid::kernel::lmm::FairBottleneck(selective_update);
  23 }
  24
  25 void simgrid::kernel::lmm::FairBottleneck::bottleneck_solve()
  26 {
  27   if (not modified)
  28     return;
  29
  30   XBT_DEBUG("Variable set : %zu", variable_set.size());
  31   for (Variable& var : variable_set) {
  32     var.value = 0.0;
  33     XBT_DEBUG("Handling variable %p", &var);
  34     if (var.sharing_weight > 0.0 && std::find_if(begin(var.cnsts), end(var.cnsts), [](Element const& x) {
  35                                       return x.consumption_weight != 0.0;
  36                                     }) != end(var.cnsts)) {
  37       saturated_variable_set.push_back(var);
  38     } else {
  39       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p", &var);
  40       if (var.sharing_weight > 0.0)
  41         var.value = 1.0;
  42     }
  43   }
  44
  45   XBT_DEBUG("Active constraints : %zu", active_constraint_set.size());
  46   for (Constraint& cnst : active_constraint_set) {
  47     saturated_constraint_set.push_back(cnst);
  48   }
  49   for (Constraint& cnst : saturated_constraint_set) {
  50     cnst.remaining = cnst.bound;
  51     cnst.usage     = 0.0;
  52   }
  53
  54   XBT_DEBUG("Fair bottleneck Initialized");
  55
  56   /*
  57    * Compute Usage and store the variables that reach the maximum.
  58    */
  59   auto& var_list  = saturated_variable_set;
  60   auto& cnst_list = saturated_constraint_set;
  61   do {
  62     if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
  63       XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
  64       print();
  65     }
  66     XBT_DEBUG("******* Constraints to process: %zu *******", cnst_list.size());
  67     for (auto iter = std::begin(cnst_list); iter != std::end(cnst_list);) {
  68       Constraint& cnst = *iter;
  69       int nb = 0;
  70       XBT_DEBUG("Processing cnst %p ", &cnst);
  71       cnst.usage = 0.0;
  72       for (Element& elem : cnst.enabled_element_set) {
  73         xbt_assert(elem.variable->sharing_weight > 0);
  74         if (elem.consumption_weight > 0 && elem.variable->saturated_variable_set_hook.is_linked())
  75           nb++;
  76       }
  77       XBT_DEBUG("\tThere are %d variables", nb);
  78       if (nb > 0 && not cnst.sharing_policy)
  79         nb = 1;
  80       if (nb == 0) {
  81         cnst.remaining = 0.0;
  82         cnst.usage     = 0.0;
  83         iter           = cnst_list.erase(iter);
  84       } else {
  85         cnst.usage = cnst.remaining / nb;
  86         XBT_DEBUG("\tConstraint Usage %p : %f with %d variables", &cnst, cnst.usage, nb);
  87         iter++;
  88       }
  89     }
  90
  91     for (auto iter = std::begin(var_list); iter != std::end(var_list);) {
  92       Variable& var  = *iter;
  93       double min_inc = DBL_MAX;
  94       for (Element const& elm : var.cnsts) {
  95         if (elm.consumption_weight > 0)
  96           min_inc = std::min(min_inc, elm.constraint->usage / elm.consumption_weight);
  97       }
  98       if (var.bound > 0)
  99         min_inc = std::min(min_inc, var.bound - var.value);
 100       var.mu    = min_inc;
 101       XBT_DEBUG("Updating variable %p maximum increment: %g", &var, var.mu);
 102       var.value += var.mu;
 103       if (var.value == var.bound)
 104         iter = var_list.erase(iter);
 105       else
 106         iter++;
 107     }
 108
 109     for (auto iter = std::begin(cnst_list); iter != std::end(cnst_list);) {
 110       Constraint& cnst = *iter;
 111       XBT_DEBUG("Updating cnst %p ", &cnst);
 112       if (cnst.sharing_policy) {
 113         for (Element& elem : cnst.enabled_element_set) {
 114           xbt_assert(elem.variable->sharing_weight > 0);
 115           XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) with variable %p by %g", &cnst, cnst.remaining, elem.variable,
 116                     elem.variable->mu);
 117           double_update(&cnst.remaining, elem.consumption_weight * elem.variable->mu, sg_maxmin_precision);
 118         }
 119       } else {
 120         for (Element& elem : cnst.enabled_element_set) {
 121           xbt_assert(elem.variable->sharing_weight > 0);
 122           XBT_DEBUG("\tNon-Shared variable. Update constraint usage of %p (%g) with variable %p by %g", &cnst,
 123                     cnst.usage, elem.variable, elem.variable->mu);
 124           cnst.usage = std::min(cnst.usage, elem.consumption_weight * elem.variable->mu);
 125         }
 126         XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) by %g", &cnst, cnst.remaining, cnst.usage);
 127         double_update(&cnst.remaining, cnst.usage, sg_maxmin_precision);
 128       }
 129
 130       XBT_DEBUG("\tRemaining for %p : %g", &cnst, cnst.remaining);
 131       if (cnst.remaining <= 0.0) {
 132         XBT_DEBUG("\tGet rid of constraint %p", &cnst);
 133
 134         iter = cnst_list.erase(iter);
 135         for (Element& elem : cnst.enabled_element_set) {
 136           if (elem.variable->sharing_weight <= 0)
 137             break;
 138           if (elem.consumption_weight > 0 && elem.variable->saturated_variable_set_hook.is_linked()) {
 139             XBT_DEBUG("\t\tGet rid of variable %p", elem.variable);
 140             simgrid::xbt::intrusive_erase(var_list, *elem.variable);
 141           }
 142         }
 143       } else {
 144         iter++;
 145       }
 146     }
 147   } while (not var_list.empty());
 148
 149   cnst_list.clear();
 150   modified = true;
 151   if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
 152     XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
 153     print();
 154   }
 155 }