Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Merge branch 'hypervisor' of scm.gforge.inria.fr:/gitroot/simgrid/simgrid into hypervisor
[simgrid.git] / src / msg / msg_vm.c
index 426bbb7..113b521 100644 (file)
@@ -3,6 +3,20 @@
 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
 
+// QUESTIONS:
+// 1./ check how and where a new VM is added to the list of the hosts
+// 2./ Diff between SIMIX_Actions and SURF_Actions
+// => SIMIX_actions : point synchro entre processus de niveau (theoretically speaking I do not have to create such SIMIX_ACTION
+// =>  Surf_Actions
+
+// TODO
+//     MSG_TRACE can be revisited in order to use  the host
+//     To implement a mixed model between workstation and vm_workstation,
+//     please give a look at surf_model_private_t model_private at SURF Level and to the share resource functions
+//     double (*share_resources) (double now);
+//     For the action into the vm workstation model, we should be able to leverage the usual one (and if needed, look at
+//             the workstation model.
+
 #include "msg_private.h"
 #include "xbt/sysdep.h"
 #include "xbt/log.h"
 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(msg_vm, msg,
                                 "Cloud-oriented parts of the MSG API");
 
-/** @brief Create a new (empty) VMs.
- *  @ingroup msg_VMs
+
+/* **** ******** GENERAL ********* **** */
+
+/** \ingroup m_vm_management
+ * \brief Returns the value of a given vm property
  *
- *  @bug it is expected that in the future, the coreAmount parameter will be used
- *  to add extra constraints on the execution, but the argument is ignored for now.
+ * \param vm a vm
+ * \param name a property name
+ * \return value of a property (or NULL if property not set)
  */
 
-msg_vm_t MSG_vm_start(msg_host_t location, const char *name, int coreAmount) {
-  msg_vm_t res = xbt_new0(s_msg_vm_t,1);
-  res->all_vms_hookup.prev = NULL;
-  res->host_vms_hookup.prev = NULL;
-  res->state = msg_vm_state_running;
-  res->location = location;
-  res->coreAmount = coreAmount;
-  res->name = xbt_strdup(name);
-  res->processes = xbt_dynar_new(sizeof(msg_process_t),NULL);
+const char *MSG_vm_get_property_value(msg_vm_t vm, const char *name)
+{
+  return MSG_host_get_property_value(vm, name);
+}
+
+/** \ingroup m_vm_management
+ * \brief Returns a xbt_dict_t consisting of the list of properties assigned to this host
+ *
+ * \param vm a vm
+ * \return a dict containing the properties
+ */
+xbt_dict_t MSG_vm_get_properties(msg_vm_t vm)
+{
+  xbt_assert((vm != NULL), "Invalid parameters (vm is NULL)");
 
-  xbt_swag_insert(res,msg_global->vms);
-  xbt_swag_insert(res,location->vms);
+  return (simcall_host_get_properties(vm));
+}
 
-  #ifdef HAVE_TRACING
-  TRACE_msg_vm_create(name, location);
-  #endif
+/** \ingroup m_host_management
+ * \brief Change the value of a given host property
+ *
+ * \param host a host
+ * \param name a property name
+ * \param value what to change the property to
+ * \param free_ctn the freeing function to use to kill the value on need
+ */
+void MSG_vm_set_property_value(msg_vm_t vm, const char *name, void *value, void_f_pvoid_t free_ctn)
+{
+  xbt_dict_set(MSG_host_get_properties(vm), name, value, free_ctn);
+}
 
+/** \ingroup msg_vm_management
+ * \brief Finds a msg_vm_t using its name.
+ *
+ * This is a name directory service
+ * \param name the name of a vm.
+ * \return the corresponding vm
+ *
+ * Please note that a VM is a specific host. Hence, you should give a different name
+ * for each VM/PM.
+ */
 
-  return res;
+msg_vm_t MSG_vm_get_by_name(const char *name)
+{
+       return MSG_get_host_by_name(name);
 }
-/** @brief Returns a newly constructed dynar containing all existing VMs in the system.
- *  @ingroup msg_VMs
+
+/** \ingroup m_vm_management
+ *
+ * \brief Return the name of the #msg_host_t.
  *
- * Don't forget to free the dynar after use.
+ * This functions checks whether \a host is a valid pointer or not and return
+   its name.
  */
-xbt_dynar_t MSG_vms_as_dynar(void) {
-  xbt_dynar_t res = xbt_dynar_new(sizeof(msg_vm_t),NULL);
-  msg_vm_t vm;
-  xbt_swag_foreach(vm,msg_global->vms) {
-    xbt_dynar_push(res,&vm);
-  }
-  return res;
+const char *MSG_vm_get_name(msg_vm_t vm)
+{
+  return MSG_host_get_name(vm);
 }
 
-/** @brief Returns whether the given VM is currently suspended
+
+/* **** Check state of a VM **** */
+static inline int __MSG_vm_is_state(msg_vm_t vm, e_surf_vm_state_t state)
+{
+  return simcall_vm_get_state(vm) == state;
+}
+
+/** @brief Returns whether the given VM has just reated, not running.
  *  @ingroup msg_VMs
  */
-int MSG_vm_is_suspended(msg_vm_t vm) {
-  return vm->state == msg_vm_state_suspended;
+int MSG_vm_is_created(msg_vm_t vm)
+{
+  return __MSG_vm_is_state(vm, SURF_VM_STATE_CREATED);
 }
+
 /** @brief Returns whether the given VM is currently running
  *  @ingroup msg_VMs
  */
-int MSG_vm_is_running(msg_vm_t vm) {
-  return vm->state == msg_vm_state_running;
+int MSG_vm_is_running(msg_vm_t vm)
+{
+  return __MSG_vm_is_state(vm, SURF_VM_STATE_RUNNING);
 }
-/** @brief Add the given process into the VM.
+
+/** @brief Returns whether the given VM is currently migrating
  *  @ingroup msg_VMs
- *
- * Afterward, when the VM is migrated or suspended or whatever, the process will have the corresponding handling, too.
- *
  */
-void MSG_vm_bind(msg_vm_t vm, msg_process_t process) {
-  /* check if the process is already in a VM */
-  simdata_process_t simdata = simcall_process_get_data(process);
-  if (simdata->vm) {
-    msg_vm_t old_vm = simdata->vm;
-    int pos = xbt_dynar_search(old_vm->processes,&process);
-    xbt_dynar_remove_at(old_vm->processes,pos, NULL);
-  }
-  /* check if the host is in the right host */
-  if (simdata->m_host != vm->location) {
-    MSG_process_migrate(process,vm->location);
-  }
-  simdata->vm = vm;
+int MSG_vm_is_migrating(msg_vm_t vm)
+{
+  return __MSG_vm_is_state(vm, SURF_VM_STATE_MIGRATING);
+}
 
-  XBT_DEBUG("binding Process %s to %p",MSG_process_get_name(process),vm);
+/** @brief Returns whether the given VM is currently suspended, not running.
+ *  @ingroup msg_VMs
+ */
+int MSG_vm_is_suspended(msg_vm_t vm)
+{
+  return __MSG_vm_is_state(vm, SURF_VM_STATE_SUSPENDED);
+}
 
-  xbt_dynar_push_as(vm->processes,msg_process_t,process);
+/** @brief Returns whether the given VM is being saved (FIXME: live saving or not?).
+ *  @ingroup msg_VMs
+ */
+int MSG_vm_is_saving(msg_vm_t vm)
+{
+  return __MSG_vm_is_state(vm, SURF_VM_STATE_SAVING);
 }
-/** @brief Removes the given process from the given VM, and kill it
+
+/** @brief Returns whether the given VM has been saved, not running.
  *  @ingroup msg_VMs
- *
- *  Will raise a not_found exception if the process were not binded to that VM
  */
-void MSG_vm_unbind(msg_vm_t vm, msg_process_t process) {
-  int pos = xbt_dynar_search(vm->processes,process);
-  xbt_dynar_remove_at(vm->processes,pos, NULL);
-  MSG_process_kill(process);
+int MSG_vm_is_saved(msg_vm_t vm)
+{
+  return __MSG_vm_is_state(vm, SURF_VM_STATE_SAVED);
 }
 
-/** @brief Immediately change the host on which all processes are running.
+/** @brief Returns whether the given VM is being restored, not running.
  *  @ingroup msg_VMs
+ */
+int MSG_vm_is_restoring(msg_vm_t vm)
+{
+  return __MSG_vm_is_state(vm, SURF_VM_STATE_RESTORING);
+}
+
+
+
+/* ------------------------------------------------------------------------- */
+/* ------------------------------------------------------------------------- */
+
+/* **** ******** MSG vm actions ********* **** */
+
+/** @brief Create a new VM with specified parameters.
+ *  @ingroup msg_VMs*
  *
- * No migration cost occurs. If you want to simulate this too, you want to use a
- * MSG_task_send() before or after, depending on whether you want to do cold or hot
- * migration.
  */
-void MSG_vm_migrate(msg_vm_t vm, msg_host_t destination) {
-  unsigned int cpt;
-  msg_process_t process;
-  xbt_dynar_foreach(vm->processes,cpt,process) {
-    MSG_process_migrate(process,destination);
+msg_vm_t MSG_vm_create(msg_host_t ind_pm, const char *name,
+                                            int ncpus, long ramsize, long net_cap, char *disk_path, long disksize)
+{
+  msg_vm_t vm = MSG_vm_create_core(ind_pm, name);
+
+  {
+    s_ws_params_t params;
+    memset(&params, 0, sizeof(params));
+    params.ramsize = ramsize;
+    //params.overcommit = 0;
+    simcall_host_set_params(vm, &params);
   }
-  xbt_swag_remove(vm,vm->location->vms);
-  xbt_swag_insert_at_tail(vm,destination->vms);
-  
+
+  /* TODO: Limit net capability, take into account disk considerations. */
+
+  return vm;
+}
+
+
+/** @brief Create a new VM object. The VM is not yet started. The resource of the VM is allocated upon MSG_vm_start().
+ *  @ingroup msg_VMs*
+ *
+ * A VM is treated as a host. The name of the VM must be unique among all hosts.
+ */
+msg_vm_t MSG_vm_create_core(msg_host_t ind_pm, const char *name)
+{
+  /* make sure the VM of the same name does not exit */
+  {
+    void *ind_host_tmp = xbt_lib_get_elm_or_null(host_lib, name);
+    if (ind_host_tmp) {
+      XBT_ERROR("host %s already exits", name);
+      return NULL;
+    }
+  }
+
+  /* Note: ind_vm and vm_workstation point to the same elm object. */
+  msg_vm_t ind_vm = NULL;
+  void *ind_vm_workstation =  NULL;
+
+  /* Ask the SIMIX layer to create the surf vm resource */
+  ind_vm_workstation = simcall_vm_create(name, ind_pm);
+  ind_vm = (msg_vm_t) __MSG_host_create(ind_vm_workstation);
+
+  XBT_DEBUG("A new VM (%s) has been created", name);
+
   #ifdef HAVE_TRACING
-  TRACE_msg_vm_change_host(vm,vm->location,destination);
+  TRACE_msg_vm_create(name, ind_pm);
   #endif
 
-  vm->location = destination;
+  return ind_vm;
 }
 
-/** @brief Immediately suspend the execution of all processes within the given VM.
+/** @brief Destroy a VM. Destroy the VM object from the simulation.
  *  @ingroup msg_VMs
- *
- * No suspension cost occurs. If you want to simulate this too, you want to
- * use a \ref MSG_file_write() before or after, depending on the exact semantic
- * of VM suspend to you.
  */
-void MSG_vm_suspend(msg_vm_t vm) {
-  unsigned int cpt;
-  msg_process_t process;
-  xbt_dynar_foreach(vm->processes,cpt,process) {
-    XBT_DEBUG("suspend process %s of host %s",MSG_process_get_name(process),MSG_host_get_name(MSG_process_get_host(process)));
-    MSG_process_suspend(process);
+void MSG_vm_destroy(msg_vm_t vm)
+{
+  /* First, terminate all processes on the VM if necessary */
+  if (MSG_vm_is_running(vm))
+      simcall_vm_shutdown(vm);
+
+  if (!MSG_vm_is_created(vm)) {
+    XBT_CRITICAL("shutdown the given VM before destroying it");
+    DIE_IMPOSSIBLE;
   }
 
+  /* Then, destroy the VM object */
+  simcall_vm_destroy(vm);
+
+  __MSG_host_destroy(vm);
+
   #ifdef HAVE_TRACING
-  TRACE_msg_vm_suspend(vm);
+  TRACE_msg_vm_end(vm);
   #endif
 }
 
-/** @brief Immediately resumes the execution of all processes within the given VM.
+
+/** @brief Start a vm (i.e., boot the guest operating system)
  *  @ingroup msg_VMs
  *
- * No resume cost occurs. If you want to simulate this too, you want to
- * use a \ref MSG_file_read() before or after, depending on the exact semantic
- * of VM resume to you.
+ *  If the VM cannot be started, an exception is generated.
+ *
  */
-void MSG_vm_resume(msg_vm_t vm) {
-  unsigned int cpt;
-  msg_process_t process;
-  xbt_dynar_foreach(vm->processes,cpt,process) {
-    XBT_DEBUG("resume process %s of host %s",MSG_process_get_name(process),MSG_host_get_name(MSG_process_get_host(process)));
-    MSG_process_resume(process);
-  }
+void MSG_vm_start(msg_vm_t vm)
+{
+  simcall_vm_start(vm);
 
   #ifdef HAVE_TRACING
-  TRACE_msg_vm_resume(vm);
+  TRACE_msg_vm_start(vm);
   #endif
 }
 
+
+
 /** @brief Immediately kills all processes within the given VM. Any memory that they allocated will be leaked.
  *  @ingroup msg_VMs
  *
- * No extra delay occurs. If you want to simulate this too, you want to
+ * FIXME: No extra delay occurs. If you want to simulate this too, you want to
  * use a #MSG_process_sleep() or something. I'm not quite sure.
  */
 void MSG_vm_shutdown(msg_vm_t vm)
 {
-  msg_process_t process;
-  XBT_DEBUG("%lu processes in the VM", xbt_dynar_length(vm->processes));
-  while (xbt_dynar_length(vm->processes) > 0) {
-    process = xbt_dynar_get_as(vm->processes,0,msg_process_t);
-    MSG_process_kill(process);
+  /* msg_vm_t equals to msg_host_t */
+  simcall_vm_shutdown(vm);
+
+  // #ifdef HAVE_TRACING
+  // TRACE_msg_vm_(vm);
+  // #endif
+}
+
+
+
+/* We have two mailboxes. mbox is used to transfer migration data between
+ * source and destiantion PMs. mbox_ctl is used to detect the completion of a
+ * migration. The names of these mailboxes must not conflict with others. */
+static inline char *get_mig_mbox_src_dst(const char *vm_name, const char *src_pm_name, const char *dst_pm_name)
+{
+  return bprintf("__mbox_mig_src_dst:%s(%s-%s)", vm_name, src_pm_name, dst_pm_name);
+}
+
+static inline char *get_mig_mbox_ctl(const char *vm_name, const char *src_pm_name, const char *dst_pm_name)
+{
+  return bprintf("__mbox_mig_ctl:%s(%s-%s)", vm_name, src_pm_name, dst_pm_name);
+}
+
+static inline char *get_mig_process_tx_name(const char *vm_name, const char *src_pm_name, const char *dst_pm_name)
+{
+  return bprintf("__pr_mig_tx:%s(%s-%s)", vm_name, src_pm_name, dst_pm_name);
+}
+
+static inline char *get_mig_process_rx_name(const char *vm_name, const char *src_pm_name, const char *dst_pm_name)
+{
+  return bprintf("__pr_mig_rx:%s(%s-%s)", vm_name, src_pm_name, dst_pm_name);
+}
+
+static inline char *get_mig_task_name(const char *vm_name, const char *src_pm_name, const char *dst_pm_name, int stage)
+{
+  return bprintf("__task_mig_stage%d:%s(%s-%s)", stage, vm_name, src_pm_name, dst_pm_name);
+}
+
+static void launch_deferred_exec_process(msg_host_t host, double computation, double prio);
+
+static int migration_rx_fun(int argc, char *argv[])
+{
+  XBT_DEBUG("mig: rx_start");
+
+  xbt_assert(argc == 4);
+  const char *vm_name = argv[1];
+  const char *src_pm_name  = argv[2];
+  const char *dst_pm_name  = argv[3];
+  msg_vm_t vm = MSG_get_host_by_name(vm_name);
+  msg_vm_t dst_pm = MSG_get_host_by_name(dst_pm_name);
+
+
+  s_ws_params_t params;
+  simcall_host_get_params(vm, &params);
+  const double xfer_cpu_overhead = params.xfer_cpu_overhead;
+
+
+  int need_exit = 0;
+
+  char *mbox = get_mig_mbox_src_dst(vm_name, src_pm_name, dst_pm_name);
+  char *mbox_ctl = get_mig_mbox_ctl(vm_name, src_pm_name, dst_pm_name);
+  char *finalize_task_name = get_mig_task_name(vm_name, src_pm_name, dst_pm_name, 3);
+
+  for (;;) {
+    msg_task_t task = NULL;
+    MSG_task_recv(&task, mbox);
+    {
+      double received = MSG_task_get_data_size(task);
+      /* TODO: clean up */
+      // const double alpha = 0.22L * 1.0E8 / (80L * 1024 * 1024);
+      launch_deferred_exec_process(vm, received * xfer_cpu_overhead, 1);
+    }
+
+    if (strcmp(task->name, finalize_task_name) == 0)
+      need_exit = 1;
+
+    MSG_task_destroy(task);
+
+    if (need_exit)
+      break;
   }
 
-  #ifdef HAVE_TRACING
-  TRACE_msg_vm_kill(vm);
-  #endif
 
+  simcall_vm_migrate(vm, dst_pm);
+  simcall_vm_resume(vm);
+
+  {
+    char *task_name = get_mig_task_name(vm_name, src_pm_name, dst_pm_name, 4);
+
+    msg_task_t task = MSG_task_create(task_name, 0, 0, NULL);
+    msg_error_t ret = MSG_task_send(task, mbox_ctl);
+    xbt_assert(ret == MSG_OK);
+
+    xbt_free(task_name);
+  }
+
+
+  xbt_free(mbox);
+  xbt_free(mbox_ctl);
+  xbt_free(finalize_task_name);
+
+  XBT_DEBUG("mig: rx_done");
+
+  return 0;
 }
-/**
- * \ingroup msg_VMs
- * \brief Reboot the VM, restarting all the processes in it.
- */
-void MSG_vm_reboot(msg_vm_t vm)
+
+static void reset_dirty_pages(msg_vm_t vm)
 {
-  xbt_dynar_t new_processes = xbt_dynar_new(sizeof(msg_process_t),NULL);
+  msg_host_priv_t priv = msg_host_resource_priv(vm);
 
-  msg_process_t process;
-  unsigned int cpt;
+  char *key = NULL;
+  xbt_dict_cursor_t cursor = NULL;
+  dirty_page_t dp = NULL;
+  xbt_dict_foreach(priv->dp_objs, cursor, key, dp) {
+    double remaining = MSG_task_get_remaining_computation(dp->task);
+    dp->prev_clock = MSG_get_clock();
+    dp->prev_remaining = remaining;
 
-  xbt_dynar_foreach(vm->processes,cpt,process) {
-    msg_process_t new_process = MSG_process_restart(process);
-    xbt_dynar_push_as(new_processes,msg_process_t,new_process);
+    // XBT_INFO("%s@%s remaining %f", key, sg_host_name(vm), remaining);
+  }
+}
+
+static void start_dirty_page_tracking(msg_vm_t vm)
+{
+  msg_host_priv_t priv = msg_host_resource_priv(vm);
+  priv->dp_enabled = 1;
+
+  reset_dirty_pages(vm);
+}
+
+static void stop_dirty_page_tracking(msg_vm_t vm)
+{
+  msg_host_priv_t priv = msg_host_resource_priv(vm);
+  priv->dp_enabled = 0;
+}
+
+#if 0
+/* It might be natural that we define dp_rate for each task. But, we will also
+ * have to care about how each task behavior affects the memory update behavior
+ * at the operating system level. It may not be easy to model it with a simple algorithm. */
+double calc_updated_pages(char *key, msg_vm_t vm, dirty_page_t dp, double remaining, double clock)
+{
+    double computed = dp->prev_remaining - remaining;
+    double duration = clock - dp->prev_clock;
+    double updated = dp->task->dp_rate * computed;
+
+    XBT_INFO("%s@%s: computated %f ops (remaining %f -> %f) in %f secs (%f -> %f)",
+        key, sg_host_name(vm), computed, dp->prev_remaining, remaining, duration, dp->prev_clock, clock);
+    XBT_INFO("%s@%s: updated %f bytes, %f Mbytes/s",
+        key, sg_host_name(vm), updated, updated / duration / 1000 / 1000);
+
+    return updated;
+}
+#endif
 
+double get_computed(char *key, msg_vm_t vm, dirty_page_t dp, double remaining, double clock)
+{
+  double computed = dp->prev_remaining - remaining;
+  double duration = clock - dp->prev_clock;
+
+  XBT_DEBUG("%s@%s: computated %f ops (remaining %f -> %f) in %f secs (%f -> %f)",
+      key, sg_host_name(vm), computed, dp->prev_remaining, remaining, duration, dp->prev_clock, clock);
+
+  return computed;
+}
+
+static double lookup_computed_flop_counts(msg_vm_t vm, int stage_for_fancy_debug, int stage2_round_for_fancy_debug)
+{
+  msg_host_priv_t priv = msg_host_resource_priv(vm);
+  double total = 0;
+
+  char *key = NULL;
+  xbt_dict_cursor_t cursor = NULL;
+  dirty_page_t dp = NULL;
+  xbt_dict_foreach(priv->dp_objs, cursor, key, dp) {
+    double remaining = MSG_task_get_remaining_computation(dp->task);
+    double clock = MSG_get_clock();
+
+    // total += calc_updated_pages(key, vm, dp, remaining, clock);
+    total += get_computed(key, vm, dp, remaining, clock);
+
+    dp->prev_remaining = remaining;
+    dp->prev_clock = clock;
   }
 
-  xbt_dynar_foreach(new_processes, cpt, process) {
-    MSG_vm_bind(vm,process);
+  total += priv->dp_updated_by_deleted_tasks;
+
+  XBT_INFO("mig-stage%d.%d: computed %f flop_counts (including %f by deleted tasks)",
+      stage_for_fancy_debug,
+      stage2_round_for_fancy_debug,
+      total, priv->dp_updated_by_deleted_tasks);
+
+
+
+  priv->dp_updated_by_deleted_tasks = 0;
+
+
+  return total;
+}
+
+// TODO Is this code redundant with the information provided by
+// msg_process_t MSG_process_create(const char *name, xbt_main_func_t code, void *data, msg_host_t host)
+void MSG_host_add_task(msg_host_t host, msg_task_t task)
+{
+  msg_host_priv_t priv = msg_host_resource_priv(host);
+  double remaining = MSG_task_get_remaining_computation(task);
+  char *key = bprintf("%s-%lld", task->name, task->counter);
+
+  dirty_page_t dp = xbt_new0(s_dirty_page, 1);
+  dp->task = task;
+
+  /* It should be okay that we add a task onto a migrating VM. */
+  if (priv->dp_enabled) {
+    dp->prev_clock = MSG_get_clock();
+    dp->prev_remaining = remaining;
+  }
+
+  xbt_assert(xbt_dict_get_or_null(priv->dp_objs, key) == NULL);
+  xbt_dict_set(priv->dp_objs, key, dp, NULL);
+  XBT_DEBUG("add %s on %s (remaining %f, dp_enabled %d)", key, sg_host_name(host), remaining, priv->dp_enabled);
+
+  xbt_free(key);
+}
+
+void MSG_host_del_task(msg_host_t host, msg_task_t task)
+{
+  msg_host_priv_t priv = msg_host_resource_priv(host);
+
+  char *key = bprintf("%s-%lld", task->name, task->counter);
+
+  dirty_page_t dp = xbt_dict_get_or_null(priv->dp_objs, key);
+  xbt_assert(dp->task == task);
+
+  /* If we are in the middle of dirty page tracking, we record how much
+   * computaion has been done until now, and keep the information for the
+   * lookup_() function that will called soon. */
+  if (priv->dp_enabled) {
+    double remaining = MSG_task_get_remaining_computation(task);
+    double clock = MSG_get_clock();
+    // double updated = calc_updated_pages(key, host, dp, remaining, clock);
+    double updated = get_computed(key, host, dp, remaining, clock);
+
+    priv->dp_updated_by_deleted_tasks += updated;
+  }
+
+  xbt_dict_remove(priv->dp_objs, key);
+  xbt_free(dp);
+
+  XBT_DEBUG("del %s on %s", key, sg_host_name(host));
+
+  xbt_free(key);
+}
+
+
+static int deferred_exec_fun(int argc, char *argv[])
+{
+  xbt_assert(argc == 3);
+  const char *comp_str = argv[1];
+  double computaion = atof(comp_str);
+  const char *prio_str = argv[2];
+  double prio = atof(prio_str);
+
+  msg_task_t task = MSG_task_create("__task_deferred", computaion, 0, NULL);
+  // XBT_INFO("exec deferred %f", computaion);
+
+  /* dpt is the results of the VM activity */
+  MSG_task_set_priority(task, prio);
+  MSG_task_execute(task);
+
+
+
+  MSG_task_destroy(task);
+
+  return 0;
+}
+
+static void launch_deferred_exec_process(msg_host_t host, double computation, double prio)
+{
+  char *pr_name = bprintf("__pr_deferred_exec_%s", MSG_host_get_name(host));
+
+  int nargvs = 4;
+  char **argv = xbt_new(char *, nargvs);
+  argv[0] = xbt_strdup(pr_name);
+  argv[1] = bprintf("%lf", computation);
+  argv[2] = bprintf("%lf", prio);
+  argv[3] = NULL;
+
+  msg_process_t pr = MSG_process_create_with_arguments(pr_name, deferred_exec_fun, NULL, host, nargvs - 1, argv);
+
+  xbt_free(pr_name);
+}
+
+
+static int task_tx_overhead_fun(int argc, char *argv[])
+{
+  xbt_assert(argc == 2);
+  const char *mbox = argv[1];
+
+  int need_exit = 0;
+
+  // XBT_INFO("start %s", mbox);
+
+  for (;;) {
+    msg_task_t task = NULL;
+    MSG_task_recv(&task, mbox);
+
+    // XBT_INFO("task->name %s", task->name);
+
+    if (strcmp(task->name, "finalize_making_overhead") == 0)
+      need_exit = 1;
+
+    // XBT_INFO("exec");
+    // MSG_task_set_priority(task, 1000000);
+    MSG_task_execute(task);
+    MSG_task_destroy(task);
+
+    if (need_exit)
+      break;
   }
 
-  xbt_dynar_free(&new_processes);
+  // XBT_INFO("bye");
+
+  return 0;
 }
-/** @brief Destroy a msg_vm_t.
+
+static void start_overhead_process(msg_task_t comm_task)
+{
+  char *pr_name = bprintf("__pr_task_tx_overhead_%s", MSG_task_get_name(comm_task));
+  char *mbox    = bprintf("__mb_task_tx_overhead_%s", MSG_task_get_name(comm_task));
+
+  int nargvs = 3;
+  char **argv = xbt_new(char *, nargvs);
+  argv[0] = xbt_strdup(pr_name);
+  argv[1] = xbt_strdup(mbox);
+  argv[2] = NULL;
+
+  // XBT_INFO("micro start: mbox %s", mbox);
+  msg_process_t pr = MSG_process_create_with_arguments(pr_name, task_tx_overhead_fun, NULL, MSG_host_self(), nargvs - 1, argv);
+
+  xbt_free(pr_name);
+  xbt_free(mbox);
+}
+
+static void shutdown_overhead_process(msg_task_t comm_task)
+{
+  char *mbox = bprintf("__mb_task_tx_overhead_%s", MSG_task_get_name(comm_task));
+
+  msg_task_t task = MSG_task_create("finalize_making_overhead", 0, 0, NULL);
+
+  // XBT_INFO("micro shutdown: mbox %s", mbox);
+  msg_error_t ret = MSG_task_send(task, mbox);
+  xbt_assert(ret == MSG_OK);
+
+  xbt_free(mbox);
+  // XBT_INFO("shutdown done");
+}
+
+static void request_overhead(msg_task_t comm_task, double computation)
+{
+  char *mbox = bprintf("__mb_task_tx_overhead_%s", MSG_task_get_name(comm_task));
+
+  msg_task_t task = MSG_task_create("micro", computation, 0, NULL);
+
+  // XBT_INFO("req overhead");
+  msg_error_t ret = MSG_task_send(task, mbox);
+  xbt_assert(ret == MSG_OK);
+
+  xbt_free(mbox);
+}
+
+/* alpha is (floating_operations / bytes).
+ *
+ * When actual migration traffic was 32 mbytes/s, we observed the CPU
+ * utilization of the main thread of the Qemu process was 10 %. 
+ *   alpha = 0.1 * C / (32 * 1024 * 1024)
+ * where the CPU capacity of the PM is C flops/s.
+ *
+ * */
+static void task_send_bounded_with_cpu_overhead(msg_task_t comm_task, char *mbox, double mig_speed, double alpha)
+{
+  const double chunk_size = 1024 * 1024 * 10;
+  double remaining = MSG_task_get_data_size(comm_task);
+
+  start_overhead_process(comm_task);
+
+
+  while (remaining > 0) {
+    double data_size = chunk_size;
+    if (remaining < chunk_size)
+      data_size = remaining;
+
+    remaining -= data_size;
+
+    // XBT_INFO("remaining %f bytes", remaining);
+
+
+    double clock_sta = MSG_get_clock();
+
+    /* create a micro task */
+    {
+      char *mtask_name = bprintf("__micro_%s", MSG_task_get_name(comm_task));
+      msg_task_t mtask = MSG_task_create(mtask_name, 0, data_size, NULL);
+
+      request_overhead(comm_task, data_size * alpha);
+
+      msg_error_t ret = MSG_task_send(mtask, mbox);
+      xbt_assert(ret == MSG_OK);
+
+      xbt_free(mtask_name);
+    }
+
+#if 0
+    {
+      /* In the real world, sending data involves small CPU computation. */
+      char *mtask_name = bprintf("__micro_%s", MSG_task_get_name(comm_task));
+      msg_task_t mtask = MSG_task_create(mtask_name, data_size * alpha, data_size, NULL);
+      MSG_task_execute(mtask);
+      MSG_task_destroy(mtask);
+      xbt_free(mtask_name);
+    }
+#endif
+   
+    /* TODO */
+
+    double clock_end = MSG_get_clock();
+
+
+    if (mig_speed > 0) {
+      /*
+       * (max bandwidth) > data_size / ((elapsed time) + time_to_sleep)
+       *
+       * Thus, we get
+       *   time_to_sleep > data_size / (max bandwidth) - (elapsed time)
+       *
+       * If time_to_sleep is smaller than zero, the elapsed time was too big. We
+       * do not need a micro sleep.
+       **/
+      double time_to_sleep = data_size / mig_speed - (clock_end - clock_sta);
+      if (time_to_sleep > 0)
+        MSG_process_sleep(time_to_sleep);
+
+
+      //XBT_INFO("duration %f", clock_end - clock_sta);
+      //XBT_INFO("time_to_sleep %f", time_to_sleep);
+    }
+  }
+
+  // XBT_INFO("%s", MSG_task_get_name(comm_task));
+  shutdown_overhead_process(comm_task);
+
+}
+
+
+#if 0
+static void make_cpu_overhead_of_data_transfer(msg_task_t comm_task, double init_comm_size)
+{
+  double prev_remaining = init_comm_size;
+
+  for (;;) {
+    double remaining = MSG_task_get_remaining_communication(comm_task);
+    if (remaining == 0)
+      need_exit = 1;
+
+    double sent = prev_remaining - remaining;
+    double comp_size = sent * overhead;
+
+
+    char *comp_task_name = bprintf("__sender_overhead%s", MSG_task_get_name(comm_task));
+    msg_task_t comp_task = MSG_task_create(comp_task_name, comp_size, 0, NULL);
+    MSG_task_execute(comp_task);
+    MSG_task_destroy(comp_task);
+
+    if (need_exit)
+      break;
+
+    prev_remaining = remaining;
+
+  }
+
+  xbt_free(comp_task_name);
+}
+#endif
+
+#define USE_MICRO_TASK 1
+
+#if 0
+// const double alpha = 0.1L * 1.0E8 / (32L * 1024 * 1024);
+// const double alpha = 0.25L * 1.0E8 / (85L * 1024 * 1024);
+// const double alpha = 0.20L * 1.0E8 / (85L * 1024 * 1024);
+// const double alpha = 0.25L * 1.0E8 / (85L * 1024 * 1024);
+// const double alpha = 0.32L * 1.0E8 / (24L * 1024 * 1024);   // makes super good values for 32 mbytes/s
+//const double alpha = 0.32L * 1.0E8 / (32L * 1024 * 1024);
+// const double alpha = 0.56L * 1.0E8 / (80L * 1024 * 1024);
+////const double alpha = 0.20L * 1.0E8 / (80L * 1024 * 1024);
+// const double alpha = 0.56L * 1.0E8 / (90L * 1024 * 1024);
+// const double alpha = 0.66L * 1.0E8 / (90L * 1024 * 1024);
+// const double alpha = 0.20L * 1.0E8 / (80L * 1024 * 1024);
+
+/* CPU 22% when 80Mbyte/s */
+const double alpha = 0.22L * 1.0E8 / (80L * 1024 * 1024);
+#endif
+
+
+static void send_migration_data(const char *vm_name, const char *src_pm_name, const char *dst_pm_name,
+    double size, char *mbox, int stage, int stage2_round, double mig_speed, double xfer_cpu_overhead)
+{
+  char *task_name = get_mig_task_name(vm_name, src_pm_name, dst_pm_name, stage);
+  msg_task_t task = MSG_task_create(task_name, 0, size, NULL);
+
+  /* TODO: clean up */
+
+  double clock_sta = MSG_get_clock();
+
+#ifdef USE_MICRO_TASK
+
+  task_send_bounded_with_cpu_overhead(task, mbox, mig_speed, xfer_cpu_overhead);
+
+#else
+  msg_error_t ret;
+  if (mig_speed > 0)
+    ret = MSG_task_send_bounded(task, mbox, mig_speed);
+  else
+    ret = MSG_task_send(task, mbox);
+  xbt_assert(ret == MSG_OK);
+#endif
+
+  double clock_end = MSG_get_clock();
+  double duration = clock_end - clock_sta;
+  double actual_speed = size / duration;
+#ifdef USE_MICRO_TASK
+  double cpu_utilization = size * xfer_cpu_overhead / duration / 1.0E8;
+#else
+  double cpu_utilization = 0;
+#endif
+
+
+
+
+  if (stage == 2)
+    XBT_INFO("mig-stage%d.%d: sent %f duration %f actual_speed %f (target %f) cpu %f", stage, stage2_round, size, duration, actual_speed, mig_speed, cpu_utilization);
+  else
+    XBT_INFO("mig-stage%d: sent %f duration %f actual_speed %f (target %f) cpu %f", stage, size, duration, actual_speed, mig_speed, cpu_utilization);
+
+  xbt_free(task_name);
+
+
+
+#ifdef USE_MICRO_TASK
+  /* The name of a micro task starts with __micro, which does not match the
+   * special name that finalizes the receiver loop. Thus, we send the special task.
+   **/
+  {
+    if (stage == 3) {
+      char *task_name = get_mig_task_name(vm_name, src_pm_name, dst_pm_name, stage);
+      msg_task_t task = MSG_task_create(task_name, 0, 0, NULL);
+      msg_error_t ret = MSG_task_send(task, mbox);
+      xbt_assert(ret == MSG_OK);
+      xbt_free(task_name);
+    }
+  }
+#endif
+}
+
+double get_updated_size(double computed, double dp_rate, double dp_cap)
+{
+  double updated_size = computed * dp_rate;
+  XBT_INFO("updated_size %f dp_rate %f", updated_size, dp_rate);
+  if (updated_size > dp_cap) {
+    // XBT_INFO("mig-stage2.%d: %f bytes updated, but cap it with the working set size %f", stage2_round, updated_size, dp_cap);
+    updated_size = dp_cap;
+  }
+
+  return updated_size;
+}
+
+static double send_stage1(msg_host_t vm, const char *src_pm_name, const char *dst_pm_name,
+    long ramsize, double mig_speed, double xfer_cpu_overhead, double dp_rate, double dp_cap, double dpt_cpu_overhead)
+{
+  const char *vm_name = MSG_host_get_name(vm);
+  char *mbox = get_mig_mbox_src_dst(vm_name, src_pm_name, dst_pm_name);
+
+  const long chunksize = 1024 * 1024 * 100;
+  long remaining = ramsize;
+  double computed_total = 0;
+
+  while (remaining > 0) {
+    long datasize = chunksize;
+    if (remaining < chunksize)
+      datasize = remaining;
+
+    remaining -= datasize;
+
+    send_migration_data(vm_name, src_pm_name, dst_pm_name, datasize, mbox, 1, 0, mig_speed, xfer_cpu_overhead);
+
+    double computed = lookup_computed_flop_counts(vm, 1, 0);
+    computed_total += computed;
+
+    {
+      double updated_size = get_updated_size(computed, dp_rate, dp_cap);
+
+      double overhead = dpt_cpu_overhead * updated_size;
+      launch_deferred_exec_process(vm, overhead, 10000);
+    }
+  }
+
+  return computed_total;
+}
+
+
+
+
+static int migration_tx_fun(int argc, char *argv[])
+{
+  XBT_DEBUG("mig: tx_start");
+
+  xbt_assert(argc == 4);
+  const char *vm_name = argv[1];
+  const char *src_pm_name  = argv[2];
+  const char *dst_pm_name  = argv[3];
+  msg_vm_t vm = MSG_get_host_by_name(vm_name);
+
+
+  s_ws_params_t params;
+  simcall_host_get_params(vm, &params);
+  const long ramsize        = params.ramsize;
+  const long devsize        = params.devsize;
+  const int skip_stage1     = params.skip_stage1;
+  const int skip_stage2     = params.skip_stage2;
+  const double dp_rate      = params.dp_rate;
+  const double dp_cap       = params.dp_cap;
+  const double mig_speed    = params.mig_speed;
+  const double xfer_cpu_overhead = params.xfer_cpu_overhead;
+  const double dpt_cpu_overhead = params.dpt_cpu_overhead;
+
+  double remaining_size = ramsize + devsize;
+
+  double max_downtime = params.max_downtime;
+  if (max_downtime == 0) {
+    XBT_WARN("use the default max_downtime value 30ms");
+    max_downtime = 0.03;
+  }
+
+  /* This value assumes the network link is 1Gbps. */
+  double threshold = max_downtime * 125 * 1024 * 1024;
+
+  /* setting up parameters has done */
+
+
+  if (ramsize == 0)
+    XBT_WARN("migrate a VM, but ramsize is zero");
+
+  char *mbox = get_mig_mbox_src_dst(vm_name, src_pm_name, dst_pm_name);
+
+  XBT_INFO("mig-stage1: remaining_size %f", remaining_size);
+
+  /* Stage1: send all memory pages to the destination. */
+  start_dirty_page_tracking(vm);
+
+  double computed_during_stage1 = 0;
+  if (!skip_stage1) {
+    // send_migration_data(vm_name, src_pm_name, dst_pm_name, ramsize, mbox, 1, 0, mig_speed, xfer_cpu_overhead);
+
+    /* send ramsize, but split it */
+    computed_during_stage1 = send_stage1(vm, src_pm_name, dst_pm_name, ramsize, mig_speed, xfer_cpu_overhead, dp_rate, dp_cap, dpt_cpu_overhead);
+    remaining_size -= ramsize;
+  }
+
+
+  /* Stage2: send update pages iteratively until the size of remaining states
+   * becomes smaller than the threshold value. */
+  if (skip_stage2)
+    goto stage3;
+  if (max_downtime == 0) {
+    XBT_WARN("no max_downtime parameter, skip stage2");
+    goto stage3;
+  }
+
+
+  int stage2_round = 0;
+  for (;;) {
+
+    double updated_size = 0;
+    if (stage2_round == 0)  {
+      /* just after stage1, nothing has been updated. But, we have to send the data updated during stage1 */
+      updated_size = get_updated_size(computed_during_stage1, dp_rate, dp_cap);
+    } else {
+      double computed = lookup_computed_flop_counts(vm, 2, stage2_round);
+      updated_size = get_updated_size(computed, dp_rate, dp_cap);
+    }
+
+    XBT_INFO("%d updated_size %f computed_during_stage1 %f dp_rate %f dp_cap %f",
+        stage2_round, updated_size, computed_during_stage1, dp_rate, dp_cap);
+
+
+    if (stage2_round != 0) {
+      /* during stage1, we have already created overhead tasks */
+      double overhead = dpt_cpu_overhead * updated_size;
+      XBT_INFO("updated %f overhead %f", updated_size, overhead);
+      launch_deferred_exec_process(vm, overhead, 10000);
+    }
+
+
+    {
+      remaining_size += updated_size;
+
+      XBT_INFO("mig-stage2.%d: remaining_size %f (%s threshold %f)", stage2_round,
+          remaining_size, (remaining_size < threshold) ? "<" : ">", threshold);
+
+      if (remaining_size < threshold)
+        break;
+    }
+
+
+    send_migration_data(vm_name, src_pm_name, dst_pm_name, updated_size, mbox, 2, stage2_round, mig_speed, xfer_cpu_overhead);
+
+    remaining_size -= updated_size;
+    stage2_round += 1;
+  }
+
+
+stage3:
+  /* Stage3: stop the VM and copy the rest of states. */
+  XBT_INFO("mig-stage3: remaining_size %f", remaining_size);
+  simcall_vm_suspend(vm);
+  stop_dirty_page_tracking(vm);
+
+  send_migration_data(vm_name, src_pm_name, dst_pm_name, remaining_size, mbox, 3, 0, mig_speed, xfer_cpu_overhead);
+
+  xbt_free(mbox);
+
+  XBT_DEBUG("mig: tx_done");
+
+  return 0;
+}
+
+
+
+static void do_migration(msg_vm_t vm, msg_host_t src_pm, msg_host_t dst_pm)
+{
+  char *mbox_ctl = get_mig_mbox_ctl(sg_host_name(vm), sg_host_name(src_pm), sg_host_name(dst_pm));
+
+  {
+    char *pr_name = get_mig_process_rx_name(sg_host_name(vm), sg_host_name(src_pm), sg_host_name(dst_pm));
+    int nargvs = 5;
+    char **argv = xbt_new(char *, nargvs);
+    argv[0] = xbt_strdup(pr_name);
+    argv[1] = xbt_strdup(sg_host_name(vm));
+    argv[2] = xbt_strdup(sg_host_name(src_pm));
+    argv[3] = xbt_strdup(sg_host_name(dst_pm));
+    argv[4] = NULL;
+
+    MSG_process_create_with_arguments(pr_name, migration_rx_fun, NULL, dst_pm, nargvs - 1, argv);
+
+    xbt_free(pr_name);
+  }
+
+  {
+    char *pr_name = get_mig_process_tx_name(sg_host_name(vm), sg_host_name(src_pm), sg_host_name(dst_pm));
+    int nargvs = 5;
+    char **argv = xbt_new(char *, nargvs);
+    argv[0] = xbt_strdup(pr_name);
+    argv[1] = xbt_strdup(sg_host_name(vm));
+    argv[2] = xbt_strdup(sg_host_name(src_pm));
+    argv[3] = xbt_strdup(sg_host_name(dst_pm));
+    argv[4] = NULL;
+    MSG_process_create_with_arguments(pr_name, migration_tx_fun, NULL, src_pm, nargvs - 1, argv);
+
+    xbt_free(pr_name);
+  }
+
+  /* wait until the migration have finished */
+  {
+    msg_task_t task = NULL;
+    msg_error_t ret = MSG_task_recv(&task, mbox_ctl);
+    xbt_assert(ret == MSG_OK);
+
+    char *expected_task_name = get_mig_task_name(sg_host_name(vm), sg_host_name(src_pm), sg_host_name(dst_pm), 4);
+    xbt_assert(strcmp(task->name, expected_task_name) == 0);
+    xbt_free(expected_task_name);
+  }
+
+  xbt_free(mbox_ctl);
+}
+
+
+/** @brief Migrate the VM to the given host.
  *  @ingroup msg_VMs
+ *
+ * FIXME: No migration cost occurs. If you want to simulate this too, you want to use a
+ * MSG_task_send() before or after, depending on whether you want to do cold or hot
+ * migration.
  */
-void MSG_vm_destroy(msg_vm_t vm) {
-  unsigned int cpt;
-  msg_process_t process;
-  xbt_dynar_foreach(vm->processes,cpt,process) {
-    //FIXME: Slow ?
-    simdata_process_t simdata = simcall_process_get_data(process);
-    simdata->vm = NULL;
-  }
+void MSG_vm_migrate(msg_vm_t vm, msg_host_t new_pm)
+{
+  /* some thoughts:
+   * - One approach is ...
+   *   We first create a new VM (i.e., destination VM) on the destination
+   *   physical host. The destination VM will receive the state of the source
+   *   VM over network. We will finally destroy the source VM.
+   *   - This behavior is similar to the way of migration in the real world.
+   *     Even before a migration is completed, we will see a destination VM,
+   *     consuming resources.
+   *   - We have to relocate all processes. The existing process migraion code
+   *     will work for this?
+   *   - The name of the VM is a somewhat unique ID in the code. It is tricky
+   *     for the destination VM?
+   *
+   * - Another one is ...
+   *   We update the information of the given VM to place it to the destination
+   *   physical host.
+   *
+   * The second one would be easier.
+   *   
+   */
+
+  msg_host_t old_pm = simcall_vm_get_pm(vm);
+
+  if (simcall_vm_get_state(vm) != SURF_VM_STATE_RUNNING)
+    THROWF(vm_error, 0, "VM(%s) is not running", sg_host_name(vm));
+
+  do_migration(vm, old_pm, new_pm);
+
+
+
+  XBT_DEBUG("VM(%s) moved from PM(%s) to PM(%s)", vm->key, old_pm->key, new_pm->key);
 
   #ifdef HAVE_TRACING
-  TRACE_msg_vm_end(vm);
+  TRACE_msg_vm_change_host(vm, old_pm, new_pm);
+  #endif
+}
+
+
+/** @brief Immediately suspend the execution of all processes within the given VM.
+ *  @ingroup msg_VMs
+ *
+ * This function stops the exection of the VM. All the processes on this VM
+ * will pause. The state of the VM is perserved. We can later resume it again.
+ *
+ * No suspension cost occurs.
+ */
+void MSG_vm_suspend(msg_vm_t vm)
+{
+  simcall_vm_suspend(vm);
+
+  XBT_DEBUG("vm_suspend done");
+
+  #ifdef HAVE_TRACING
+  TRACE_msg_vm_suspend(vm);
+  #endif
+}
+
+
+/** @brief Resume the execution of the VM. All processes on the VM run again.
+ *  @ingroup msg_VMs
+ *
+ * No resume cost occurs.
+ */
+void MSG_vm_resume(msg_vm_t vm)
+{
+  simcall_vm_resume(vm);
+
+  #ifdef HAVE_TRACING
+  TRACE_msg_vm_resume(vm);
   #endif
+}
+
 
+/** @brief Immediately save the execution of all processes within the given VM.
+ *  @ingroup msg_VMs
+ *
+ * This function stops the exection of the VM. All the processes on this VM
+ * will pause. The state of the VM is perserved. We can later resume it again.
+ *
+ * FIXME: No suspension cost occurs. If you want to simulate this too, you want to
+ * use a \ref MSG_file_write() before or after, depending on the exact semantic
+ * of VM save to you.
+ */
+void MSG_vm_save(msg_vm_t vm)
+{
+  simcall_vm_save(vm);
+  #ifdef HAVE_TRACING
+  TRACE_msg_vm_save(vm);
+  #endif
+}
 
-  xbt_dynar_free(&vm->processes);
-  xbt_free(vm);
+/** @brief Restore the execution of the VM. All processes on the VM run again.
+ *  @ingroup msg_VMs
+ *
+ * FIXME: No restore cost occurs. If you want to simulate this too, you want to
+ * use a \ref MSG_file_read() before or after, depending on the exact semantic
+ * of VM restore to you.
+ */
+void MSG_vm_restore(msg_vm_t vm)
+{
+  simcall_vm_restore(vm);
+
+  #ifdef HAVE_TRACING
+  TRACE_msg_vm_restore(vm);
+  #endif
+}
+
+
+
+
+/** @brief Get the physical host of a given VM.
+ *  @ingroup msg_VMs
+ */
+msg_host_t MSG_vm_get_pm(msg_vm_t vm)
+{
+  return simcall_vm_get_pm(vm);
 }