Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Corrections to fat trees, set the size of connection vectors right
[simgrid.git] / src / surf / surf_routing_cluster_fat_tree.cpp
index f6ceeef..19ecc12 100644 (file)
 #include "surf_routing_cluster_fat_tree.hpp"
+#include "xbt/lib.h"
 
 #include <boost/algorithm/string/split.hpp>
 #include <boost/algorithm/string/classification.hpp>
+#include <iostream>
+#include <fstream>
 
 
 AsClusterFatTree::AsClusterFatTree() : levels(0) {}
 
-
+AsClusterFatTree::~AsClusterFatTree() {
+  for (unsigned int i = 0 ; i < this->nodes.size() ; i++) {
+    delete this->nodes[i];
+  }
+}
 
 void AsClusterFatTree::getRouteAndLatency(RoutingEdgePtr src,
                                           RoutingEdgePtr dst,
                                           sg_platf_route_cbarg_t into,
                                           double *latency) {
-  // TODO
+  
 }
 
-void AsClusterFatTree::create_links() {
+/* This function makes the assumption that parse_specific_arguments() and
+ * addNodes() have already been called
+ */
+void AsClusterFatTree::create_links(sg_platf_cluster_cbarg_t cluster){
   if(this->levels == 0) {
     return;
   }
+  this->generateSwitches();
+  this->generateLabels();
+  unsigned int k = 0;
+  // Nodes are totally ordered, by level and then by position, in this->nodes
+  for (unsigned int i = 0 ; i < this->levels ; i++) {
+    for (unsigned int j = 0 ; j < this->nodesByLevel[i] ; j++) {
+      if(i != this->levels - 1) {
+        for(unsigned int l = 0 ; l < this->nodesByLevel[i+1] ; l++) {
+          this->connectNodeToParents(cluster, this->nodes[k]);
+        }
+      }
+      k++;
+    }
+  }
+}
+
+int AsClusterFatTree::connectNodeToParents(sg_platf_cluster_cbarg_t cluster,
+                                           FatTreeNode *node) {
+  FatTreeNode* currentParentNode;
+  int connectionsNumber = 0;
+  const int level = node->level;
+  currentParentNode = this->nodes[this->getLevelPosition(level + 1)];
+  for (unsigned int i = 0 ; i < this->nodesByLevel[level] ; i++ ) {
+    if(this->areRelated(currentParentNode, node)) {
+      for (unsigned int j = 0 ; j < this->lowerLevelPortsNumber[level + 1] ; j++) {
+      this->addLink(cluster, currentParentNode, node->label[level + 1] +
+                    j * this->lowerLevelNodesNumber[level + 1], node,
+                    currentParentNode->label[level + 1] +
+                    j * this->upperLevelNodesNumber[level + 1]);
+      }
+      connectionsNumber++;
+    }
+  }
+  return connectionsNumber;
+}
+
+
+bool AsClusterFatTree::areRelated(FatTreeNode *parent, FatTreeNode *child) {
+  if (parent->level != child->level + 1) {
+    return false;
+  }
   
-  //  for (unsigned int i = 0 ; i < this->levels)
+  for (unsigned int i = 0 ; i < this->levels; i++) {
+    if (parent->label[i] != child->label[i] && i != parent->level) {
+      return false;
+    }
+  }
+  return true;
+}
+
+void AsClusterFatTree::generateSwitches() {
+  this->nodesByLevel.resize(this->levels, 0);
+  unsigned int nodesRequired = 0;
+
+  // We take care of the number of nodes by level
+  this->nodesByLevel[0] = 1;
+  for (unsigned int i = 0 ; i < this->levels ; i++) {
+    this->nodesByLevel[0] *= this->lowerLevelNodesNumber[i];
+  }
 
+     
+  if(this->nodesByLevel[0] < this->nodes.size()) {
+    surf_parse_error("There is not enough nodes to fit to the described topology."
+                     " Please check your platform description (We need %d nodes, we only got %zu)",
+                     this->nodesByLevel[0], this->nodes.size());
+    return;
+  }
+  
+  for (unsigned int i = 0 ; i < this->levels ; i++) {
+    int nodesInThisLevel = 1;
+      
+    for (unsigned int j = 0 ;  j <= i ; j++) {
+      nodesInThisLevel *= this->upperLevelNodesNumber[j];
+    }
+      
+    for (unsigned int j = i+1 ; j < this->levels ; j++) {
+      nodesInThisLevel *= this->lowerLevelNodesNumber[j];
+    }
+
+    this->nodesByLevel[i+1] = nodesInThisLevel;
+    nodesRequired += nodesInThisLevel;
+  }
+
+
+  // If we have to many compute nodes, we ditch them
+  if (this->nodesByLevel[0] > this->nodes.size()) {
+    for (unsigned int i = this->nodesByLevel[0] ; i < this->nodes.size() ; i++) {
+      delete this->nodes[i];
+    }
+    this->nodes.resize(this->nodesByLevel[0]);
+  }
+
+  // We create the switches
+  int k = 0;
+  for (unsigned int i = 0 ; i < this->levels ; i++) {
+    for (unsigned int j = 0 ; j < this->nodesByLevel[i] ; j++) {
+      FatTreeNode* newNode;
+      newNode = new FatTreeNode(--k, i + 1, j);
+      newNode->children.resize(this->lowerLevelNodesNumber[i] *
+                               this->lowerLevelPortsNumber[i]);
+      if (i != this->levels - 1) {
+        newNode->parents.resize(this->upperLevelNodesNumber[i + 1]);
+      }
+      this->nodes.push_back(newNode);
+    }
+  }
+}
+
+void AsClusterFatTree::generateLabels() {
+  // TODO : check if nodesByLevel and nodes are filled
+  for (unsigned int i = 0 ; i < this->levels ; i++) {
+    std::vector<int> maxLabel(this->nodesByLevel[i]);
+    std::vector<int> currentLabel(this->nodesByLevel[i], 0);
+    unsigned int k = 0;
+    for (unsigned int j = 0 ; j < this->nodesByLevel[i] ; j++) {
+      maxLabel[j] = j > i ?
+        this->lowerLevelNodesNumber[i] : this->upperLevelNodesNumber[i];
+    }
+    
+    for (unsigned int j = 0 ; j < this->nodesByLevel[i] ; j++) {
+      this->nodes[k]->label.assign(currentLabel.begin(), currentLabel.end());
+
+      int remainder = 0;
+      
+      do {
+        int pos = currentLabel.size() - 1;
+        remainder = ++currentLabel[pos] / maxLabel[pos];
+        currentLabel[pos] = currentLabel[pos] % maxLabel[pos];
+        --pos;
+      }
+      while(remainder != 0);
+        k++;
+    }
+  }
 }
 
 
+int AsClusterFatTree::getLevelPosition(const unsigned  int level) {
+  if (level > this->levels - 1) {
+    // Well, that should never happen. Maybe should we throw instead.
+    return -1;
+  }
+  int tempPosition = 0;
+
+  for (unsigned int i = 0 ; i < level ; i++) {
+    tempPosition += this->nodesByLevel[i];
+  }
+ return tempPosition;
+}
+
+void AsClusterFatTree::addComputeNodes(std::vector<int> const& id) {
+  FatTreeNode* newNode;
+  for (size_t  i = 0 ; i < id.size() ; i++) {
+    newNode = new FatTreeNode(id[i], 0, i);
+    newNode->parents.resize(this->upperLevelNodesNumber[0] * this->lowerLevelPortsNumber[i]);
+    this->nodes.push_back(newNode);
+  }
+}
+
+void AsClusterFatTree::addLink(sg_platf_cluster_cbarg_t cluster, 
+                               FatTreeNode *parent, unsigned int parentPort,
+                               FatTreeNode *child, unsigned int childPort) {
+  using std::make_pair;
+
+
+  FatTreeLink *newLink;
+  newLink = new FatTreeLink(cluster, parent, child);
+
+  parent->children[parentPort] = newLink;
+  child->parents[childPort] = newLink;
+
+  this->links.insert(make_pair(make_pair(parent->id, child->id), newLink));
+
+  
+
+}
 
 void AsClusterFatTree::parse_specific_arguments(sg_platf_cluster_cbarg_t 
                                                 cluster) {
   std::vector<string> parameters;
   std::vector<string> tmp;
   boost::split(parameters, cluster->topo_parameters, boost::is_any_of(";"));
-  
+
+  // TODO : we have to check for zeros and negative numbers, or it might crash
   if (parameters.size() != 4){
-    surf_parse_error("Fat trees are defined by the levels number et 3 vectors,
-                     " see the documentation for more informations");
+    surf_parse_error("Fat trees are defined by the levels number and 3 vectors
+                     ", see the documentation for more informations");
     // Well, there's no doc, yet
   }
 
   // The first parts of topo_parameters should be the levels number
-  this->levels = std::atoi(tmp[0].c_str());
-
+  this->levels = std::atoi(tmp[0].c_str()); // stoi() only in C++11...
+  
   // Then, a l-sized vector standing for the childs number by level
   boost::split(tmp, parameters[1], boost::is_any_of(","));
   if(tmp.size() != this->levels) {
-    surf_parse_error("Fat trees are defined by the levels number et 3 vectors,
-                     " see the documentation for more informations"); 
+    surf_parse_error("Fat trees are defined by the levels number and 3 vectors
+                     ", see the documentation for more informations"); 
   }
-  for(unsigned int i = 0 ; i < tmp.size() ; i++){
+  for(size_t i = 0 ; i < tmp.size() ; i++){
     this->lowerLevelNodesNumber.push_back(std::atoi(tmp[i].c_str())); 
   }
   
   // Then, a l-sized vector standing for the parents number by level
-   boost::split(tmp, parameters[2], boost::is_any_of(","));
+  boost::split(tmp, parameters[2], boost::is_any_of(","));
   if(tmp.size() != this->levels) {
-    surf_parse_error("Fat trees are defined by the levels number et 3 vectors,
-                     " see the documentation for more informations"); 
+    surf_parse_error("Fat trees are defined by the levels number and 3 vectors
+                     ", see the documentation for more informations"); 
   }
-  for(unsigned int i = 0 ; i < tmp.size() ; i++){
+  for(size_t i = 0 ; i < tmp.size() ; i++){
     this->upperLevelNodesNumber.push_back(std::atoi(tmp[i].c_str())); 
   }
   
   // Finally, a l-sized vector standing for the ports number with the lower level
   boost::split(tmp, parameters[3], boost::is_any_of(","));
   if(tmp.size() != this->levels) {
-    surf_parse_error("Fat trees are defined by the levels number et 3 vectors,
-                     " see the documentation for more informations"); 
+    surf_parse_error("Fat trees are defined by the levels number and 3 vectors
+                     ", see the documentation for more informations"); 
     
   }
-  for(unsigned int i = 0 ; i < tmp.size() ; i++){
+  for(size_t i = 0 ; i < tmp.size() ; i++){
     this->lowerLevelPortsNumber.push_back(std::atoi(tmp[i].c_str())); 
   }
 }
+
+
+void AsClusterFatTree::generateDotFile(const string& filename) const {
+  ofstream file;
+  /* Maybe should we get directly a char*, as open takes strings only beginning
+   * with C++11...
+   */
+  file.open(filename.c_str(), ios::out | ios::trunc); 
   
+  if(file.is_open()) {
+    // That could also be greatly clarified with C++11
+    std::map<std::pair<int,int>,FatTreeLink*>::const_iterator iter;
+    file << "graph AsClusterFatTree {\n";
+    for (iter = this->links.begin() ; iter != this->links.end() ; iter++ ) {
+        file << iter->second->source->id
+             << " -- "
+             << iter->second->destination->id
+             << ";\n";
+    }
+    file << "}";
+    file.close();
+  }
+  else {
+    std::cerr << "Unable to open file " << filename << std::endl;
+    return;
+  }
+}
+
+FatTreeNode::FatTreeNode(int id, int level, int position) : id(id),
+                                                            level(level),
+                                                            position(position){}
+
+FatTreeLink::FatTreeLink(sg_platf_cluster_cbarg_t cluster, FatTreeNode *source,
+                         FatTreeNode *destination) : source(source),
+                                                     destination(destination) {
+  static int uniqueId = 0;
+  s_sg_platf_link_cbarg_t linkTemplate;
+  linkTemplate.bandwidth = cluster->bw;
+  linkTemplate.latency = cluster->lat;
+  linkTemplate.state = SURF_RESOURCE_ON;
+  linkTemplate.policy = cluster->sharing_policy; // Maybe should we do sthg with that ?
+
+
+  NetworkLink* link;
+  linkTemplate.id = bprintf("link_from_%d_to_%d_%d_UP", source->id, destination->id, uniqueId);
+  sg_platf_new_link(&linkTemplate);
+  link = (NetworkLink*) xbt_lib_get_or_null(link_lib, linkTemplate.id, SURF_LINK_LEVEL);
+  this->linkUp = link; // check link?
+  linkTemplate.id = bprintf("link_from_%d_to_%d_%d_DOWN", source->id, destination->id, uniqueId);
+  sg_platf_new_link(&linkTemplate);
+  link = (NetworkLink*) xbt_lib_get_or_null(link_lib, linkTemplate.id, SURF_LINK_LEVEL);
+  this->linkDown = link; // check link ?
+
+  uniqueId++;
+
+}