src/kernel/lmm/fair_bottleneck.cpp

   1 /* Copyright (c) 2007-2011, 2013-2017. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #include "src/kernel/lmm/maxmin.hpp"
   8 #include "xbt/log.h"
   9 #include "xbt/sysdep.h"
  10 #include <algorithm>
  11 #include <cfloat>
  12 #include <cmath>
  13 #include <cstdlib>
  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 void simgrid::kernel::lmm::bottleneck_solve(lmm_system_t sys)
  21 {
  22   void* _var;
  23   void* _var_next;
  24   void* _cnst;
  25   void* _cnst_next;
  26   void* _elem;
  27   lmm_variable_t var    = nullptr;
  28   lmm_constraint_t cnst = nullptr;
  29   lmm_element_t elem   = nullptr;
  30   xbt_swag_t cnst_list = nullptr;
  31   xbt_swag_t var_list  = nullptr;
  32   xbt_swag_t elem_list = nullptr;
  33
  34   if (not sys->modified)
  35     return;
  36
  37   var_list = &(sys->variable_set);
  38   XBT_DEBUG("Variable set : %d", xbt_swag_size(var_list));
  39   xbt_swag_foreach(_var, var_list)
  40   {
  41     var        = static_cast<lmm_variable_t>(_var);
  42     var->value = 0.0;
  43     XBT_DEBUG("Handling variable %p", var);
  44     if (var->sharing_weight > 0.0 && std::find_if(begin(var->cnsts), end(var->cnsts), [](s_lmm_element_t const& x) {
  45                                        return x.consumption_weight != 0.0;
  46                                      }) != end(var->cnsts)) {
  47       xbt_swag_insert(var, &(sys->saturated_variable_set));
  48     } else {
  49       XBT_DEBUG("Err, finally, there is no need to take care of variable %p", var);
  50       if (var->sharing_weight > 0.0)
  51         var->value = 1.0;
  52     }
  53   }
  54   var_list = &(sys->saturated_variable_set);
  55
  56   cnst_list = &(sys->active_constraint_set);
  57   XBT_DEBUG("Active constraints : %d", xbt_swag_size(cnst_list));
  58   xbt_swag_foreach(_cnst, cnst_list)
  59   {
  60     cnst = static_cast<lmm_constraint_t>(_cnst);
  61     xbt_swag_insert(cnst, &(sys->saturated_constraint_set));
  62   }
  63   cnst_list = &(sys->saturated_constraint_set);
  64   xbt_swag_foreach(_cnst, cnst_list)
  65   {
  66     cnst            = static_cast<lmm_constraint_t>(_cnst);
  67     cnst->remaining = cnst->bound;
  68     cnst->usage     = 0.0;
  69   }
  70
  71   XBT_DEBUG("Fair bottleneck Initialized");
  72
  73   /*
  74    * Compute Usage and store the variables that reach the maximum.
  75    */
  76   do {
  77     if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
  78       XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
  79       sys->print();
  80     }
  81     XBT_DEBUG("******* Constraints to process: %d *******", xbt_swag_size(cnst_list));
  82     xbt_swag_foreach_safe(_cnst, _cnst_next, cnst_list)
  83     {
  84       cnst   = static_cast<lmm_constraint_t>(_cnst);
  85       int nb = 0;
  86       XBT_DEBUG("Processing cnst %p ", cnst);
  87       elem_list   = &(cnst->enabled_element_set);
  88       cnst->usage = 0.0;
  89       xbt_swag_foreach(_elem, elem_list)
  90       {
  91         elem = static_cast<lmm_element_t>(_elem);
  92         xbt_assert(elem->variable->sharing_weight > 0);
  93         if ((elem->consumption_weight > 0) && xbt_swag_belongs(elem->variable, var_list))
  94           nb++;
  95       }
  96       XBT_DEBUG("\tThere are %d variables", nb);
  97       if (nb > 0 && not cnst->sharing_policy)
  98         nb = 1;
  99       if (not nb) {
 100         cnst->remaining = 0.0;
 101         cnst->usage     = cnst->remaining;
 102         xbt_swag_remove(cnst, cnst_list);
 103         continue;
 104       }
 105       cnst->usage = cnst->remaining / nb;
 106       XBT_DEBUG("\tConstraint Usage %p : %f with %d variables", cnst, cnst->usage, nb);
 107     }
 108
 109     xbt_swag_foreach_safe(_var, _var_next, var_list)
 110     {
 111       var            = static_cast<lmm_variable_t>(_var);
 112       double min_inc = DBL_MAX;
 113       for (s_lmm_element_t const& elm : var->cnsts) {
 114         if (elm.consumption_weight > 0)
 115           min_inc = std::min(min_inc, elm.constraint->usage / elm.consumption_weight);
 116       }
 117       if (var->bound > 0)
 118         min_inc = std::min(min_inc, var->bound - var->value);
 119       var->mu   = min_inc;
 120       XBT_DEBUG("Updating variable %p maximum increment: %g", var, var->mu);
 121       var->value += var->mu;
 122       if (var->value == var->bound) {
 123         xbt_swag_remove(var, var_list);
 124       }
 125     }
 126
 127     xbt_swag_foreach_safe(_cnst, _cnst_next, cnst_list)
 128     {
 129       cnst = static_cast<lmm_constraint_t>(_cnst);
 130       XBT_DEBUG("Updating cnst %p ", cnst);
 131       elem_list = &(cnst->enabled_element_set);
 132       xbt_swag_foreach(_elem, elem_list)
 133       {
 134         elem = static_cast<lmm_element_t>(_elem);
 135         xbt_assert(elem->variable->sharing_weight > 0);
 136         if (cnst->sharing_policy) {
 137           XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) with variable %p by %g", cnst, cnst->remaining, elem->variable,
 138                     elem->variable->mu);
 139           double_update(&(cnst->remaining), elem->consumption_weight * elem->variable->mu, sg_maxmin_precision);
 140         } else {
 141           XBT_DEBUG("\tNon-Shared variable. Update constraint usage of %p (%g) with variable %p by %g", cnst,
 142                     cnst->usage, elem->variable, elem->variable->mu);
 143           cnst->usage = std::min(cnst->usage, elem->consumption_weight * elem->variable->mu);
 144         }
 145       }
 146       if (not cnst->sharing_policy) {
 147         XBT_DEBUG("\tUpdate constraint %p (%g) by %g", cnst, cnst->remaining, cnst->usage);
 148
 149         double_update(&(cnst->remaining), cnst->usage, sg_maxmin_precision);
 150       }
 151
 152       XBT_DEBUG("\tRemaining for %p : %g", cnst, cnst->remaining);
 153       if (cnst->remaining <= 0.0) {
 154         XBT_DEBUG("\tGet rid of constraint %p", cnst);
 155
 156         xbt_swag_remove(cnst, cnst_list);
 157         xbt_swag_foreach(_elem, elem_list)
 158         {
 159           elem = static_cast<lmm_element_t>(_elem);
 160           if (elem->variable->sharing_weight <= 0)
 161             break;
 162           if (elem->consumption_weight > 0) {
 163             XBT_DEBUG("\t\tGet rid of variable %p", elem->variable);
 164             xbt_swag_remove(elem->variable, var_list);
 165           }
 166         }
 167       }
 168     }
 169   } while (xbt_swag_size(var_list));
 170
 171   xbt_swag_reset(cnst_list);
 172   sys->modified = true;
 173   if (XBT_LOG_ISENABLED(surf_maxmin, xbt_log_priority_debug)) {
 174     XBT_DEBUG("Fair bottleneck done");
 175     sys->print();
 176   }
 177 }