Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
De-obfuscation.
[simgrid.git] / src / kernel / lmm / bmf.cpp
index 91ca26e..5f5d37c 100644 (file)
  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
 
 #include "src/kernel/lmm/bmf.hpp"
-#include <eigen3/Eigen/LU>
+#include "xbt/config.hpp"
+
+#include <Eigen/LU>
 #include <iostream>
+#include <numeric>
 #include <sstream>
 
 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(ker_bmf, kernel, "Kernel BMF solver");
 
-void simgrid::kernel::lmm::BmfSystem::set_matrix_A()
-{
-  A_.resize(active_constraint_set.size(), variable_set.size());
-  A_.setZero();
-  maxA_.resize(active_constraint_set.size(), variable_set.size());
+simgrid::config::Flag<int>
+    cfg_bmf_max_iteration("bmf/max-iterations",
+                          "Maximum number of steps to be performed while searching for a BMF allocation", 1000);
 
-  int var_idx = 0;
-  for (Variable& var : variable_set) {
-    if (var.sharing_penalty_ <= 0)
-      continue;
-    bool active = false;
-    var.value_  = 1; // assign something by default for tasks with 0 consumption
-    for (const Element& elem : var.cnsts_) {
-      double consumption = elem.consumption_weight;
-      if (consumption > 0) {
-        int cnst_idx             = cnst2idx_[elem.constraint];
-        A_(cnst_idx, var_idx)    = consumption;
-        maxA_(cnst_idx, var_idx) = elem.max_consumption_weight;
-        active                   = true;
+simgrid::config::Flag<double> cfg_bmf_precision{"bmf/precision",
+                                                "Numerical precision used when computing resource sharing", 1E-12};
+
+namespace simgrid {
+namespace kernel {
+namespace lmm {
+
+AllocationGenerator::AllocationGenerator(Eigen::MatrixXd A) : A_(std::move(A)), alloc_(A_.cols(), 0)
+{
+  // got a first valid allocation
+  for (size_t p = 0; p < alloc_.size(); p++) {
+    for (int r = 0; r < A_.rows(); r++) {
+      if (A_(r, p) > 0) {
+        alloc_[p] = r;
+        break;
       }
     }
-    if (active) {
-      idx2Var_[var_idx] = &var;
-      var_idx++;
-    }
   }
-  // resize matrix to active variables only
-  A_.conservativeResize(Eigen::NoChange_t::NoChange, var_idx);
-  maxA_.conservativeResize(Eigen::NoChange_t::NoChange, var_idx);
 }
 
-void simgrid::kernel::lmm::BmfSystem::set_vector_C()
+bool AllocationGenerator::next(std::vector<int>& next_alloc)
 {
-  C_.resize(active_constraint_set.size());
-  cnst2idx_.clear();
-  int cnst_idx = 0;
-  for (const Constraint& cnst : active_constraint_set) {
-    C_(cnst_idx)     = cnst.bound_;
-    cnst2idx_[&cnst] = cnst_idx;
-    cnst_idx++;
+  if (first_) {
+    next_alloc = alloc_;
+    first_     = false;
+    return true;
   }
-}
 
-std::unordered_map<int, std::vector<int>>
-simgrid::kernel::lmm::BmfSystem::get_alloc(const Eigen::VectorXd& fair_sharing) const
-{
-  std::unordered_map<int, std::vector<int>> alloc;
-  for (int player_idx = 0; player_idx < A_.cols(); player_idx++) {
-    int selected_resource = -1;
-    double min_share      = 0;
-    for (int cnst_idx = 0; cnst_idx < A_.rows(); cnst_idx++) {
-      if (A_(cnst_idx, player_idx) <= 0.0)
-        continue;
-
-      double share = fair_sharing[cnst_idx] / A_(cnst_idx, player_idx);
-      if (selected_resource == -1 || double_positive(min_share - share, sg_maxmin_precision)) {
-        selected_resource = cnst_idx;
-        min_share         = share;
-      }
+  auto n_resources = A_.rows();
+  size_t idx      = 0;
+  while (idx < alloc_.size()) {
+    alloc_[idx] = (alloc_[idx] + 1) % n_resources;
+    if (alloc_[idx] == 0) {
+      idx++;
+      continue;
+    } else {
+      idx = 0;
+    }
+    if (A_(alloc_[idx], idx) > 0) {
+      next_alloc = alloc_;
+      return true;
     }
-    alloc[selected_resource].push_back(player_idx);
   }
-  return alloc;
+  return false;
 }
 
-void simgrid::kernel::lmm::BmfSystem::set_fair_sharing(const std::unordered_map<int, std::vector<int>>& alloc,
-                                                       const Eigen::VectorXd& rho, Eigen::VectorXd& fair_sharing) const
+/*****************************************************************************/
+
+BmfSolver::BmfSolver(Eigen::MatrixXd A, Eigen::MatrixXd maxA, Eigen::VectorXd C, std::vector<bool> shared,
+                     Eigen::VectorXd phi)
+    : A_(std::move(A))
+    , maxA_(std::move(maxA))
+    , C_(std::move(C))
+    , C_shared_(std::move(shared))
+    , phi_(std::move(phi))
+    , gen_(A_)
+    , max_iteration_(cfg_bmf_max_iteration)
+
 {
-  for (int r = 0; r < fair_sharing.size(); r++) {
-    auto it = alloc.find(r);
-    if (it != alloc.end()) {      // resource selected by some player, fair share depends on rho
-      int player = it->second[0]; // equilibrium assures that every player receives the same, use one of them to
-                                  // calculate the fair sharing for resource r
-      fair_sharing[r] = A_(r, player) * rho[player];
-    } else { // nobody selects this resource, fair_sharing depends on resource saturation
-      // resource r is saturated (A[r,*] * rho > C), divide it among players
-      double consumption_r = A_.row(r) * rho;
-      double_update(&consumption_r, C_[r], sg_maxmin_precision);
-      if (consumption_r > 0.0) {
-        int n_players   = std::count_if(A_.row(r).data(), A_.row(r).data() + A_.row(r).size(),
-                                      [](double v) { return double_positive(v, sg_maxmin_precision); });
-        fair_sharing[r] = C_[r] / n_players;
-      } else {
-        fair_sharing[r] = C_[r];
-      }
-    }
-  }
+  xbt_assert(max_iteration_ > 0,
+             "Invalid number of iterations for BMF solver. Please check your \"bmf/max-iterations\" configuration.");
+  xbt_assert(A_.cols() == maxA_.cols(), "Invalid number of cols in matrix A (%td) or maxA (%td)", A_.cols(),
+             maxA_.cols());
+  xbt_assert(A_.cols() == phi_.size(), "Invalid size of phi vector (%td)", phi_.size());
+  xbt_assert(static_cast<long>(C_shared_.size()) == C_.size(), "Invalid size param shared (%zu)", C_shared_.size());
 }
 
-template <typename T> std::string simgrid::kernel::lmm::BmfSystem::debug_eigen(const T& obj) const
+template <typename T> std::string BmfSolver::debug_eigen(const T& obj) const
 {
   std::stringstream debug;
   debug << obj;
   return debug.str();
 }
 
-template <typename T> std::string simgrid::kernel::lmm::BmfSystem::debug_vector(const std::vector<T>& vector) const
+template <typename C> std::string BmfSolver::debug_vector(const C& container) const
 {
   std::stringstream debug;
-  std::copy(vector.begin(), vector.end(), std::ostream_iterator<T>(debug, " "));
+  std::copy(container.begin(), container.end(),
+            std::ostream_iterator<typename std::remove_reference<decltype(container)>::type::value_type>(debug, " "));
   return debug.str();
 }
 
-std::string simgrid::kernel::lmm::BmfSystem::debug_alloc(const std::unordered_map<int, std::vector<int>>& alloc) const
+std::string BmfSolver::debug_alloc(const allocation_map_t& alloc) const
 {
   std::stringstream debug;
   for (const auto& e : alloc) {
@@ -122,54 +108,224 @@ std::string simgrid::kernel::lmm::BmfSystem::debug_alloc(const std::unordered_ma
   return debug.str();
 }
 
-Eigen::VectorXd
-simgrid::kernel::lmm::BmfSystem::equilibrium(const std::unordered_map<int, std::vector<int>>& alloc) const
+double BmfSolver::get_resource_capacity(int resource, const std::vector<int>& bounded_players) const
 {
-  int n_players       = A_.cols();
+  double capacity = C_[resource];
+  if (not C_shared_[resource])
+    return capacity;
+
+  for (int p : bounded_players) {
+    capacity -= A_(resource, p) * phi_[p];
+  }
+  return std::max(0.0, capacity);
+}
+
+double BmfSolver::get_maxmin_share(int resource, const std::vector<int>& bounded_players) const
+{
+  auto n_players  = (A_.row(resource).array() > 0).count() - bounded_players.size();
+  double capacity = get_resource_capacity(resource, bounded_players);
+  if (n_players > 0)
+    capacity /= n_players;
+  return capacity;
+}
+
+std::vector<int> BmfSolver::alloc_map_to_vector(const allocation_map_t& alloc) const
+{
+  std::vector<int> alloc_by_player(A_.cols(), -1);
+  for (const auto& it : alloc) {
+    for (auto p : it.second) {
+      alloc_by_player[p] = it.first;
+    }
+  }
+  return alloc_by_player;
+}
+
+std::vector<int> BmfSolver::get_bounded_players(const allocation_map_t& alloc) const
+{
+  std::vector<int> bounded_players;
+  for (const auto& e : alloc) {
+    if (e.first == NO_RESOURCE) {
+      bounded_players.insert(bounded_players.end(), e.second.begin(), e.second.end());
+    }
+  }
+  return bounded_players;
+}
+
+Eigen::VectorXd BmfSolver::equilibrium(const allocation_map_t& alloc) const
+{
+  auto n_players      = A_.cols();
   Eigen::MatrixXd A_p = Eigen::MatrixXd::Zero(n_players, n_players); // square matrix with number of players
   Eigen::VectorXd C_p = Eigen::VectorXd::Zero(n_players);
 
-  // iterate over alloc to verify if 2 players have chosen the same resource
-  // if so, they must have a fair sharing of this resource, adjust A_p and C_p accordingly
-  int last_row = n_players - 1;
-  int first_row = 0;
+  int row = 0;
+  auto bounded_players = get_bounded_players(alloc);
   for (const auto& e : alloc) {
     // add one row for the resource with A[r,]
-    int cur_resource   = e.first;
-    A_p.row(first_row) = A_.row(cur_resource);
-    C_p[first_row]     = C_[cur_resource];
-    first_row++;
+    int cur_resource = e.first;
+    /* bounded players, nothing to do */
+    if (cur_resource == NO_RESOURCE)
+      continue;
+    /* not shared resource, each player can receive the full capacity of the resource */
+    if (not C_shared_[cur_resource]) {
+      for (int i : e.second) {
+        C_p[row]    = get_resource_capacity(cur_resource, bounded_players);
+        A_p(row, i) = A_(cur_resource, i);
+        row++;
+      }
+      continue;
+    }
+
+    /* shared resource: fairly share it between players */
+    A_p.row(row) = A_.row(cur_resource);
+    C_p[row]     = get_resource_capacity(cur_resource, bounded_players);
+    row++;
     if (e.second.size() > 1) {
-      int i = e.second[0];                                 // first player
-      for (size_t idx = 1; idx < e.second.size(); idx++) { // for each other player sharing this resource
+      // if 2 players have chosen the same resource
+      // they must have a fair sharing of this resource, adjust A_p and C_p accordingly
+      auto it = e.second.begin();
+      int i   = *it; // first player
+      /* for each other player sharing this resource */
+      for (++it; it != e.second.end(); ++it) {
         /* player i and k on this resource j: so maxA_ji*rho_i - maxA_jk*rho_k = 0 */
-        int k            = e.second[idx];
-        C_p[last_row]    = 0;
-        A_p(last_row, i) = maxA_(cur_resource, i);
-        A_p(last_row, k) = -maxA_(cur_resource, k);
-        last_row--;
+        int k       = *it;
+        C_p[row]    = 0;
+        A_p(row, i) = maxA_(cur_resource, i);
+        A_p(row, k) = -maxA_(cur_resource, k);
+        row++;
       }
     }
   }
+  /* clear players which are externally bounded */
+  for (int p : bounded_players) {
+    A_p.col(p).setZero();
+  }
 
   XBT_DEBUG("A':\n%s", debug_eigen(A_p).c_str());
 
   XBT_DEBUG("C':\n%s", debug_eigen(C_p).c_str());
-  return Eigen::FullPivLU<Eigen::MatrixXd>(A_p).solve(C_p);
+  /* PartialPivLU is much faster than FullPivLU but requires that the matrix is invertible
+   * FullPivLU however assures that it finds come solution even if the matrix is singular
+   * Ideally we would like to be optimist and try Partial and in case of error, go back
+   * to FullPivLU.
+   * However, this with isNaN doesn't work if compiler uses -Ofastmath. In our case,
+   * the icc compiler raises an error when compiling the code (comparison with NaN always evaluates to false in fast
+   * floating point modes).
+   * Eigen::VectorXd rho = Eigen::PartialPivLU<Eigen::MatrixXd>(A_p).solve(C_p);
+   * if (rho.array().isNaN().any()) {
+   *   XBT_DEBUG("rho with nan values, falling back to FullPivLU, rho:\n%s", debug_eigen(rho).c_str());
+   *   rho = Eigen::FullPivLU<Eigen::MatrixXd>(A_p).solve(C_p);
+   * }
+   */
+
+  Eigen::VectorXd rho = Eigen::FullPivLU<Eigen::MatrixXd>(A_p).solve(C_p);
+  for (int p : bounded_players) {
+    rho[p] = phi_[p];
+  }
+  return rho;
+}
+
+bool BmfSolver::disturb_allocation(allocation_map_t& alloc, std::vector<int>& alloc_by_player)
+{
+  while (gen_.next(alloc_by_player)) {
+    if (allocations_.find(alloc_by_player) == allocations_.end()) {
+      allocations_.clear();
+      allocations_.insert(alloc_by_player);
+      alloc.clear();
+      for (size_t p = 0; p < alloc_by_player.size(); p++) {
+        alloc[alloc_by_player[p]].insert(p);
+      }
+      return false;
+    }
+  }
+  return true;
 }
 
-bool simgrid::kernel::lmm::BmfSystem::is_bmf(const Eigen::VectorXd& rho) const
+bool BmfSolver::get_alloc(const Eigen::VectorXd& fair_sharing, const allocation_map_t& last_alloc,
+                          allocation_map_t& alloc, bool initial)
+{
+  alloc.clear();
+  for (int player_idx = 0; player_idx < A_.cols(); player_idx++) {
+    int selected_resource = NO_RESOURCE;
+
+    /* the player's maximal rate is the minimum among all resources */
+    double min_rate = -1;
+    for (int cnst_idx = 0; cnst_idx < A_.rows(); cnst_idx++) {
+      if (A_(cnst_idx, player_idx) <= 0.0)
+        continue;
+
+      /* Note: the max_ may artificially increase the rate if priority < 0
+       * The equilibrium sets a rho which respects the C_ though */
+      double rate = fair_sharing[cnst_idx] / maxA_(cnst_idx, player_idx);
+      if (min_rate == -1 || double_positive(min_rate - rate, cfg_bmf_precision)) {
+        selected_resource = cnst_idx;
+        min_rate          = rate;
+      }
+      double bound = initial ? -1 : phi_[player_idx];
+      /* Given that the priority may artificially increase the rate,
+       * we need to check that the bound given by user respects the resource capacity C_ */
+      if (bound > 0 && bound * A_(cnst_idx, player_idx) < C_[cnst_idx] &&
+          double_positive(min_rate - bound, cfg_bmf_precision)) {
+        selected_resource = NO_RESOURCE;
+        min_rate          = bound;
+      }
+    }
+    alloc[selected_resource].insert(player_idx);
+  }
+  bool is_stable = (alloc == last_alloc);
+  if (is_stable)
+    return true;
+
+  std::vector<int> alloc_by_player      = alloc_map_to_vector(alloc);
+  bool inserted                         = allocations_.insert(alloc_by_player).second;
+  /* oops, allocation already tried, let's pertube it a bit */
+  if (not inserted) {
+    XBT_DEBUG("Allocation already tried: %s", debug_alloc(alloc).c_str());
+    return disturb_allocation(alloc, alloc_by_player);
+  }
+  return false;
+}
+
+void BmfSolver::set_fair_sharing(const allocation_map_t& alloc, const Eigen::VectorXd& rho,
+                                 Eigen::VectorXd& fair_sharing) const
+{
+  std::vector<int> bounded_players = get_bounded_players(alloc);
+
+  for (int r = 0; r < fair_sharing.size(); r++) {
+    auto it = alloc.find(r);
+    if (it != alloc.end()) { // resource selected by some player, fair share depends on rho
+      double min_share = std::numeric_limits<double>::max();
+      for (int p : it->second) {
+        double share = A_(r, p) * rho[p];
+        min_share    = std::min(min_share, share);
+      }
+      fair_sharing[r] = min_share;
+    } else { // nobody selects this resource, fair_sharing depends on resource saturation
+      // resource r is saturated (A[r,*] * rho > C), divide it among players
+      double consumption_r = A_.row(r) * rho;
+      double_update(&consumption_r, C_[r], cfg_bmf_precision);
+      if (consumption_r > 0.0) {
+        fair_sharing[r] = get_maxmin_share(r, bounded_players);
+      } else {
+        fair_sharing[r] = C_[r];
+      }
+    }
+  }
+}
+
+bool BmfSolver::is_bmf(const Eigen::VectorXd& rho) const
 {
   bool bmf = true;
 
   // 1) the capacity of all resources is respected
+  Eigen::VectorXd shared(C_shared_.size());
+  for (int j = 0; j < shared.size(); j++)
+    shared[j] = C_shared_[j] ? 1.0 : 0.0;
+
   Eigen::VectorXd remaining = (A_ * rho) - C_;
+  remaining                 = remaining.array() * shared.array(); // ignore non shared resources
   bmf                       = bmf && (not std::any_of(remaining.data(), remaining.data() + remaining.size(),
                                 [](double v) { return double_positive(v, sg_maxmin_precision); }));
 
-  // 2) at least 1 resource is saturated
-  bmf = bmf && (std::any_of(remaining.data(), remaining.data() + remaining.size(),
-                            [](double v) { return double_equals(v, 0.0, sg_maxmin_precision); }));
   // 3) every player receives maximum share in at least 1 saturated resource
   // due to subflows, compare with the maximum consumption and not the A matrix
   Eigen::MatrixXd usage =
@@ -182,39 +338,49 @@ bool simgrid::kernel::lmm::BmfSystem::is_bmf(const Eigen::VectorXd& rho) const
   Eigen::MatrixXi player_max_share =
       ((usage.array().colwise() - max_share.array()).abs() <= sg_maxmin_precision).cast<int>();
   // but only saturated resources must be considered
-  Eigen::VectorXi saturated = ((remaining.array().abs() <= sg_maxmin_precision)).cast<int>();
+  Eigen::VectorXi saturated = (remaining.array().abs() <= sg_maxmin_precision).cast<int>();
   XBT_DEBUG("Saturated_j resources:\n%s", debug_eigen(saturated).c_str());
   player_max_share.array().colwise() *= saturated.array();
 
+  // just check if it has received at least it's bound
+  for (int p = 0; p < rho.size(); p++) {
+    if (double_equals(rho[p], phi_[p], sg_maxmin_precision)) {
+      player_max_share(0, p) = 1; // it doesn't really matter, just to say that it's a bmf
+      saturated[0]           = 1;
+    }
+  }
+
+  // 2) at least 1 resource is saturated
+  bmf = bmf && (saturated.array() == 1).any();
+
   XBT_DEBUG("Player_ji usage of saturated resources:\n%s", debug_eigen(player_max_share).c_str());
   // for all columns(players) it has to be the max at least in 1
-  bmf = bmf && (player_max_share.colwise().sum().all() >= 1);
+  bmf = bmf && (player_max_share.colwise().sum().array() >= 1).all();
   return bmf;
 }
 
-void simgrid::kernel::lmm::BmfSystem::bottleneck_solve()
+Eigen::VectorXd BmfSolver::solve()
 {
-  if (not modified_)
-    return;
+  XBT_DEBUG("Starting BMF solver");
 
-  /* initialize players' weight and constraint matrices */
-  set_vector_C();
-  set_matrix_A();
   XBT_DEBUG("A:\n%s", debug_eigen(A_).c_str());
+  XBT_DEBUG("maxA:\n%s", debug_eigen(maxA_).c_str());
   XBT_DEBUG("C:\n%s", debug_eigen(C_).c_str());
+  XBT_DEBUG("phi:\n%s", debug_eigen(phi_).c_str());
 
   /* no flows to share, just returns */
   if (A_.cols() == 0)
-    return;
+    return {};
 
   int it            = 0;
   auto fair_sharing = C_;
 
   /* BMF allocation for each player (current and last one) stop when are equal */
-  std::unordered_map<int, std::vector<int>> last_alloc;
-  auto cur_alloc = get_alloc(fair_sharing);
+  allocation_map_t last_alloc;
+  allocation_map_t cur_alloc;
   Eigen::VectorXd rho;
-  while (it < max_iteration_ && last_alloc != cur_alloc) {
+
+  while (it < max_iteration_ && not get_alloc(fair_sharing, last_alloc, cur_alloc, it == 0)) {
     last_alloc = cur_alloc;
     XBT_DEBUG("BMF: iteration %d", it);
     XBT_DEBUG("B (current allocation): %s", debug_alloc(cur_alloc).c_str());
@@ -228,18 +394,131 @@ void simgrid::kernel::lmm::BmfSystem::bottleneck_solve()
     XBT_DEBUG("Fair sharing vector (per resource):\n%s", debug_eigen(fair_sharing).c_str());
 
     // get new allocation for players
-    cur_alloc = get_alloc(fair_sharing);
-    XBT_DEBUG("B (new allocation): %s", debug_alloc(cur_alloc).c_str());
     it++;
   }
 
-  xbt_assert(is_bmf(rho), "Not a BMF allocation");
+  /* Not mandatory but a safe check to assure we have a proper solution */
+  if (not is_bmf(rho)) {
+    fprintf(stderr, "Unable to find a BMF allocation for your system.\n"
+                    "You may try to increase the maximum number of iterations performed by BMF solver "
+                    "(\"--cfg=bmf/max-iterations\").\n"
+                    "Additionally, you could adjust numerical precision (\"--cfg=bmf/precision\").\n");
+    fprintf(stderr, "Internal states (after %d iterations):\n", it);
+    fprintf(stderr, "A:\n%s\n", debug_eigen(A_).c_str());
+    fprintf(stderr, "maxA:\n%s\n", debug_eigen(maxA_).c_str());
+    fprintf(stderr, "C:\n%s\n", debug_eigen(C_).c_str());
+    fprintf(stderr, "C_shared:\n%s\n", debug_vector(C_shared_).c_str());
+    fprintf(stderr, "phi:\n%s\n", debug_eigen(phi_).c_str());
+    fprintf(stderr, "rho:\n%s\n", debug_eigen(rho).c_str());
+    xbt_abort();
+  }
+
+  XBT_DEBUG("BMF done after %d iterations", it);
+  return rho;
+}
+
+/*****************************************************************************/
+
+void BmfSystem::get_flows_data(Eigen::Index number_cnsts, Eigen::MatrixXd& A, Eigen::MatrixXd& maxA,
+                               Eigen::VectorXd& phi)
+{
+  A.resize(number_cnsts, variable_set.size());
+  A.setZero();
+  maxA.resize(number_cnsts, variable_set.size());
+  maxA.setZero();
+  phi.resize(variable_set.size());
+
+  int var_idx = 0;
+  for (Variable& var : variable_set) {
+    if (var.sharing_penalty_ <= 0)
+      continue;
+    bool active = false;
+    bool linked = false; // variable is linked to some constraint (specially for selective_update)
+    for (const Element& elem : var.cnsts_) {
+      const boost::intrusive::list_member_hook<>& cnst_hook = selective_update_active
+                                                                  ? elem.constraint->modified_constraint_set_hook_
+                                                                  : elem.constraint->active_constraint_set_hook_;
+      if (not cnst_hook.is_linked())
+        continue;
+      /* active and linked variable, lets check its consumption */
+      linked             = true;
+      double consumption = elem.consumption_weight;
+      if (consumption > 0) {
+        int cnst_idx = cnst2idx_[elem.constraint];
+        A(cnst_idx, var_idx) += consumption;
+        // a variable with double penalty must receive half share, so it max weight is greater
+        maxA(cnst_idx, var_idx) = std::max(maxA(cnst_idx, var_idx), elem.max_consumption_weight * var.sharing_penalty_);
+        active                  = true;
+      }
+    }
+    /* skip variables not linked to any modified or active constraint */
+    if (not linked)
+      continue;
+    if (active) {
+      phi[var_idx]      = var.get_bound();
+      idx2Var_[var_idx] = &var;
+      var_idx++;
+    } else {
+      var.value_ = 1; // assign something by default for tasks with 0 consumption
+    }
+  }
+  // resize matrix to active variables only
+  A.conservativeResize(Eigen::NoChange_t::NoChange, var_idx);
+  maxA.conservativeResize(Eigen::NoChange_t::NoChange, var_idx);
+  phi.conservativeResize(var_idx);
+}
+
+template <class CnstList>
+void BmfSystem::get_constraint_data(const CnstList& cnst_list, Eigen::VectorXd& C, std::vector<bool>& shared)
+{
+  C.resize(cnst_list.size());
+  shared.resize(cnst_list.size());
+  cnst2idx_.clear();
+  int cnst_idx = 0;
+  for (const Constraint& cnst : cnst_list) {
+    C(cnst_idx)      = cnst.bound_;
+    if (cnst.get_sharing_policy() == Constraint::SharingPolicy::NONLINEAR && cnst.dyn_constraint_cb_) {
+      C(cnst_idx) = cnst.dyn_constraint_cb_(cnst.bound_, cnst.concurrency_current_);
+    }
+    cnst2idx_[&cnst] = cnst_idx;
+    // FATPIPE links aren't really shared
+    shared[cnst_idx] = (cnst.sharing_policy_ != Constraint::SharingPolicy::FATPIPE);
+    cnst_idx++;
+  }
+}
+
+void BmfSystem::do_solve()
+{
+  if (selective_update_active)
+    bmf_solve(modified_constraint_set);
+  else
+    bmf_solve(active_constraint_set);
+}
+
+template <class CnstList> void BmfSystem::bmf_solve(const CnstList& cnst_list)
+{
+  idx2Var_.clear();
+  cnst2idx_.clear();
+  Eigen::MatrixXd A;
+  Eigen::MatrixXd maxA;
+  Eigen::VectorXd C;
+  Eigen::VectorXd bounds;
+  std::vector<bool> shared;
+  get_constraint_data(cnst_list, C, shared);
+  get_flows_data(C.size(), A, maxA, bounds);
+
+  auto solver = BmfSolver(std::move(A), std::move(maxA), std::move(C), std::move(shared), std::move(bounds));
+  auto rho    = solver.solve();
+
+  if (rho.size() == 0)
+    return;
 
   /* setting rhos */
   for (int i = 0; i < rho.size(); i++) {
     idx2Var_[i]->value_ = rho[i];
   }
-
-  XBT_DEBUG("BMF done after %d iterations", it);
-  print();
 }
+
+} // namespace lmm
+} // namespace kernel
+} // namespace simgrid