Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
week-end cleanups in ActorImpl
[simgrid.git] / src / plugins / vm / VirtualMachineImpl.cpp
index 6b27d8c..727bc34 100644 (file)
@@ -1,12 +1,14 @@
-/* Copyright (c) 2013-2015. The SimGrid Team.
- * All rights reserved.                                                     */
+/* Copyright (c) 2013-2019. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
 
 /* 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. */
 
 #include "src/plugins/vm/VirtualMachineImpl.hpp"
+#include "src/include/surf/surf.hpp"
 #include "src/simix/ActorImpl.hpp"
-#include "src/simix/smx_host_private.h"
+#include "src/simix/smx_host_private.hpp"
+#include "src/kernel/activity/ExecImpl.hpp"
+#include "xbt/asserts.h" // xbt_log_no_loc
 
 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(surf_vm, surf, "Logging specific to the SURF VM module");
 
@@ -14,23 +16,18 @@ simgrid::vm::VMModel* surf_vm_model = nullptr;
 
 void surf_vm_model_init_HL13()
 {
-  if (surf_cpu_model_vm) {
+  if (surf_cpu_model_vm != nullptr)
     surf_vm_model = new simgrid::vm::VMModel();
-    all_existing_models->push_back(surf_vm_model);
-  }
 }
 
 namespace simgrid {
 namespace vm {
-
 /*************
  * Callbacks *
  *************/
-
-simgrid::xbt::signal<void(simgrid::vm::VirtualMachineImpl*)> onVmCreation;
-simgrid::xbt::signal<void(simgrid::vm::VirtualMachineImpl*)> onVmDestruction;
-simgrid::xbt::signal<void(simgrid::vm::VirtualMachineImpl*)> onVmStateChange;
-
+simgrid::xbt::signal<void(VirtualMachineImpl*)> VirtualMachineImpl::on_creation;
+simgrid::xbt::signal<void(VirtualMachineImpl*)> VirtualMachineImpl::on_destruction;
+simgrid::xbt::signal<void(VirtualMachineImpl*)> VirtualMachineImpl::on_state_change;
 /*********
  * Model *
  *********/
@@ -38,11 +35,61 @@ simgrid::xbt::signal<void(simgrid::vm::VirtualMachineImpl*)> onVmStateChange;
 std::deque<s4u::VirtualMachine*> VirtualMachineImpl::allVms_;
 
 /* In the real world, processes on the guest operating system will be somewhat degraded due to virtualization overhead.
- * The total CPU share these processes get is smaller than that of the VM process gets on a host operating system. */
-// const double virt_overhead = 0.95;
-const double virt_overhead = 1;
+ * The total CPU share these processes get is smaller than that of the VM process gets on a host operating system.
+ * FIXME: add a configuration flag for this
+ */
+const double virt_overhead = 1; // 0.95
+
+static void host_state_change(s4u::Host& host)
+{
+  if (not host.is_on()) { // just turned off.
+    std::vector<s4u::VirtualMachine*> trash;
+    /* Find all VMs living on that host */
+    for (s4u::VirtualMachine* const& vm : VirtualMachineImpl::allVms_)
+      if (vm->get_pm() == &host)
+        trash.push_back(vm);
+    for (s4u::VirtualMachine* vm : trash)
+      vm->shutdown();
+  }
+}
+
+static s4u::VirtualMachine* get_vm_from_task(kernel::activity::ActivityImplPtr task)
+{
+  kernel::activity::ExecImpl* exec = dynamic_cast<kernel::activity::ExecImpl*>(task.get());
+  return exec != nullptr ? dynamic_cast<s4u::VirtualMachine*>(exec->host_) : nullptr;
+}
+
+static void add_active_task(kernel::activity::ActivityImplPtr task)
+{
+  s4u::VirtualMachine* vm = get_vm_from_task(task);
+  if (vm != nullptr) {
+    VirtualMachineImpl *vm_impl = vm->get_impl();
+    vm_impl->active_tasks_ = vm_impl->active_tasks_ + 1;
+    vm_impl->update_action_weight(); 
+  }
+}
+
+static void remove_active_task(kernel::activity::ActivityImplPtr task)
+{
+  s4u::VirtualMachine* vm = get_vm_from_task(task);
+  if (vm != nullptr) {
+    VirtualMachineImpl *vm_impl = vm->get_impl();
+    vm_impl->active_tasks_ = vm_impl->active_tasks_ - 1;
+    vm_impl->update_action_weight();
+  }
+}
+
+VMModel::VMModel()
+{
+  all_existing_models.push_back(this);
+  s4u::Host::on_state_change.connect(host_state_change);
+  kernel::activity::ExecImpl::on_creation.connect(add_active_task);
+  kernel::activity::ExecImpl::on_completion.connect(remove_active_task);
+  kernel::activity::ActivityImpl::on_resumed.connect(add_active_task);
+  kernel::activity::ActivityImpl::on_suspended.connect(remove_active_task);
+}
 
-double VMModel::nextOccuringEvent(double now)
+double VMModel::next_occuring_event(double now)
 {
   /* TODO: update action's cost with the total cost of processes on the VM. */
 
@@ -65,137 +112,100 @@ double VMModel::nextOccuringEvent(double now)
    *
    * Equation 1 was solved in the physical machine layer.
    * Equation 2 is solved in the virtual machine layer (here).
-   * X1 must be passed to the virtual machine laye as a constraint value.
+   * X1 must be passed to the virtual machine layer as a constraint value.
    **/
 
   /* iterate for all virtual machines */
-  for (s4u::VirtualMachine* ws_vm : VirtualMachineImpl::allVms_) {
+  for (s4u::VirtualMachine* const& ws_vm : VirtualMachineImpl::allVms_) {
     surf::Cpu* cpu = ws_vm->pimpl_cpu;
-    xbt_assert(cpu, "cpu-less host");
 
-    double solved_value = ws_vm->pimpl_vm_->action_->getVariable()->value;
-    XBT_DEBUG("assign %f to vm %s @ pm %s", solved_value, ws_vm->cname(), ws_vm->pimpl_vm_->getPm()->cname());
+    double solved_value =
+        ws_vm->get_impl()->action_->get_variable()->get_value(); // this is X1 in comment above, what
+                                                                 // this VM got in the sharing on the PM
+    XBT_DEBUG("assign %f to vm %s @ pm %s", solved_value, ws_vm->get_cname(), ws_vm->get_pm()->get_cname());
 
-    // TODO: check lmm_update_constraint_bound() works fine instead of the below manual substitution.
-    // cpu_cas01->constraint->bound = solved_value;
-    xbt_assert(cpu->model() == surf_cpu_model_vm);
-    lmm_system_t vcpu_system = cpu->model()->getMaxminSystem();
-    lmm_update_constraint_bound(vcpu_system, cpu->constraint(), virt_overhead * solved_value);
+    xbt_assert(cpu->get_model() == surf_cpu_model_vm);
+    kernel::lmm::System* vcpu_system = cpu->get_model()->get_maxmin_system();
+    vcpu_system->update_constraint_bound(cpu->get_constraint(), virt_overhead * solved_value);
   }
 
-  /* 2. Calculate resource share at the virtual machine layer. */
-  adjustWeightOfDummyCpuActions();
-
-  /* 3. Ready. Get the next occuring event */
-  return surf_cpu_model_vm->nextOccuringEvent(now);
+  /* 2. Ready. Get the next occurring event */
+  return surf_cpu_model_vm->next_occuring_event(now);
 }
 
 /************
  * Resource *
  ************/
 
-VirtualMachineImpl::VirtualMachineImpl(simgrid::s4u::VirtualMachine* piface, simgrid::s4u::Host* host_PM)
-    : HostImpl(piface), hostPM_(host_PM)
+VirtualMachineImpl::VirtualMachineImpl(simgrid::s4u::VirtualMachine* piface, simgrid::s4u::Host* host_PM,
+                                       int core_amount, size_t ramsize)
+    : HostImpl(piface), physical_host_(host_PM), core_amount_(core_amount), user_bound_(std::numeric_limits<double>::max()), ramsize_(ramsize)
 {
   /* Register this VM to the list of all VMs */
   allVms_.push_back(piface);
 
   /* We create cpu_action corresponding to a VM process on the host operating system. */
   /* TODO: we have to periodically input GUESTOS_NOISE to the system? how ? */
-  action_ = host_PM->pimpl_cpu->execution_start(0);
+  action_ = host_PM->pimpl_cpu->execution_start(0, core_amount);
 
-  /* Initialize the VM parameters */
-  params_.ramsize = 0;
+  // It's empty for now, so it should not request resources in the PM
+  update_action_weight();
 
-  XBT_VERB("Create VM(%s)@PM(%s)", piface->cname(), hostPM_->cname());
+  XBT_VERB("Create VM(%s)@PM(%s)", piface->get_cname(), physical_host_->get_cname());
+  on_creation(this);
 }
 
-extern "C" int
-    xbt_log_no_loc; /* ugly pimpl to ensure that the debug info in the known issue below don't break the test */
 /** @brief A physical host does not disappear in the current SimGrid code, but a VM may disappear during a simulation */
 VirtualMachineImpl::~VirtualMachineImpl()
 {
-  onVmDestruction(this);
+  on_destruction(this);
   /* I was already removed from the allVms set if the VM was destroyed cleanly */
   auto iter = find(allVms_.begin(), allVms_.end(), piface_);
   if (iter != allVms_.end())
     allVms_.erase(iter);
 
-  /* dirty page tracking */
-  unsigned int size          = xbt_dict_size(dp_objs);
-  static bool already_warned = false;
-  if (size > 0 && not already_warned) {
-    xbt_dict_cursor_t cursor = nullptr;
-    xbt_dict_cursor_first(dp_objs, &cursor);
-    XBT_WARN("Dirty page tracking: %u pending task(s) on a destroyed VM (first one is %s).\n"
-             "If you don't understand why your task was not properly removed, please report that bug.\n"
-             "This is a known bug if you turned the host off during the VM execution.\n"
-             "Please remind us of that problem at some point: our code base is not ready to fix this harmless issue in "
-             "2016, sorry.",
-             size, (xbt_log_no_loc ? "(name hidden)" : xbt_dict_cursor_get_key(cursor)));
-    xbt_dict_cursor_free(&cursor);
-    already_warned = true;
-  }
-  xbt_dict_free(&dp_objs);
-
   /* Free the cpu_action of the VM. */
-  XBT_ATTRIB_UNUSED int ret = action_->unref();
-  xbt_assert(ret == 1, "Bug: some resource still remains");
+  XBT_ATTRIB_UNUSED bool ret = action_->unref();
+  xbt_assert(ret, "Bug: some resource still remains");
 }
 
-e_surf_vm_state_t VirtualMachineImpl::getState()
-{
-  return vmState_;
-}
-
-void VirtualMachineImpl::setState(e_surf_vm_state_t state)
-{
-  vmState_ = state;
-}
 void VirtualMachineImpl::suspend(smx_actor_t issuer)
 {
-  if (isMigrating)
-    THROWF(vm_error, 0, "Cannot suspend VM '%s': it is migrating", piface_->cname());
-  if (getState() != SURF_VM_STATE_RUNNING)
-    THROWF(vm_error, 0, "Cannot suspend VM %s: it is not running.", piface_->cname());
-  if (issuer->host == piface_)
-    THROWF(vm_error, 0, "Actor %s cannot suspend the VM %s in which it runs", issuer->cname(), piface_->cname());
+  if (get_state() != s4u::VirtualMachine::state::RUNNING)
+    THROWF(vm_error, 0, "Cannot suspend VM %s: it is not running.", piface_->get_cname());
+  if (issuer->get_host() == piface_)
+    THROWF(vm_error, 0, "Actor %s cannot suspend the VM %s in which it runs", issuer->get_cname(),
+           piface_->get_cname());
 
-  xbt_swag_t process_list = piface_->extension<simgrid::simix::Host>()->process_list;
-  XBT_DEBUG("suspend VM(%s), where %d processes exist", piface_->cname(), xbt_swag_size(process_list));
+  XBT_DEBUG("suspend VM(%s), where %zu processes exist", piface_->get_cname(), process_list_.size());
 
   action_->suspend();
 
-  smx_actor_t smx_process;
-  smx_actor_t smx_process_safe;
-  xbt_swag_foreach_safe(smx_process, smx_process_safe, process_list) {
-    XBT_DEBUG("suspend %s", smx_process->name.c_str());
-    SIMIX_process_suspend(smx_process, issuer);
+  for (auto& smx_process : process_list_) {
+    XBT_DEBUG("suspend %s", smx_process.get_cname());
+    smx_process.suspend(issuer);
   }
 
   XBT_DEBUG("suspend all processes on the VM done done");
 
-  vmState_ = SURF_VM_STATE_SUSPENDED;
+  vm_state_ = s4u::VirtualMachine::state::SUSPENDED;
 }
 
 void VirtualMachineImpl::resume()
 {
-  if (getState() != SURF_VM_STATE_SUSPENDED)
-    THROWF(vm_error, 0, "Cannot resume VM %s: it was not suspended", piface_->cname());
+  if (get_state() != s4u::VirtualMachine::state::SUSPENDED)
+    THROWF(vm_error, 0, "Cannot resume VM %s: it was not suspended", piface_->get_cname());
 
-  xbt_swag_t process_list = piface_->extension<simgrid::simix::Host>()->process_list;
-  XBT_DEBUG("Resume VM %s, containing %d processes.", piface_->cname(), xbt_swag_size(process_list));
+  XBT_DEBUG("Resume VM %s, containing %zu processes.", piface_->get_cname(), process_list_.size());
 
   action_->resume();
 
-  smx_actor_t smx_process;
-  smx_actor_t smx_process_safe;
-  xbt_swag_foreach_safe(smx_process, smx_process_safe, process_list) {
-    XBT_DEBUG("resume %s", smx_process->cname());
-    SIMIX_process_resume(smx_process);
+  for (auto& smx_process : process_list_) {
+    XBT_DEBUG("resume %s", smx_process.get_cname());
+    smx_process.resume();
   }
 
-  vmState_ = SURF_VM_STATE_RUNNING;
+  vm_state_ = s4u::VirtualMachine::state::RUNNING;
 }
 
 /** @brief Power off a VM.
@@ -207,86 +217,95 @@ void VirtualMachineImpl::resume()
  */
 void VirtualMachineImpl::shutdown(smx_actor_t issuer)
 {
-  if (getState() != SURF_VM_STATE_RUNNING)
-    THROWF(vm_error, 0, "Cannot shutdown VM %s: it is not running", piface_->cname());
+  if (get_state() != s4u::VirtualMachine::state::RUNNING) {
+    const char* stateName = "(unknown state)";
+    switch (get_state()) {
+      case s4u::VirtualMachine::state::CREATED:
+        stateName = "created, but not yet started";
+        break;
+      case s4u::VirtualMachine::state::SUSPENDED:
+        stateName = "suspended";
+        break;
+      case s4u::VirtualMachine::state::DESTROYED:
+        stateName = "destroyed";
+        break;
+      default: /* SURF_VM_STATE_RUNNING or unexpected values */
+        THROW_IMPOSSIBLE;
+        break;
+    }
+    XBT_VERB("Shutting down the VM %s even if it's not running but %s", piface_->get_cname(), stateName);
+  }
 
-  xbt_swag_t process_list = piface_->extension<simgrid::simix::Host>()->process_list;
-  XBT_DEBUG("shutdown VM %s, that contains %d processes", piface_->cname(), xbt_swag_size(process_list));
+  XBT_DEBUG("shutdown VM %s, that contains %zu processes", piface_->get_cname(), process_list_.size());
 
-  smx_actor_t smx_process;
-  smx_actor_t smx_process_safe;
-  xbt_swag_foreach_safe(smx_process, smx_process_safe, process_list) {
-    XBT_DEBUG("kill %s", smx_process->cname());
-    SIMIX_process_kill(smx_process, issuer);
+  for (auto& smx_process : process_list_) {
+    XBT_DEBUG("kill %s@%s on behalf of %s which shutdown that VM.", smx_process.get_cname(),
+              smx_process.get_host()->get_cname(), issuer->get_cname());
+    issuer->kill(&smx_process);
   }
 
-  setState(SURF_VM_STATE_DESTROYED);
+  set_state(s4u::VirtualMachine::state::DESTROYED);
 
   /* FIXME: we may have to do something at the surf layer, e.g., vcpu action */
 }
 
-/** @brief returns the physical machine on which the VM is running **/
-s4u::Host* VirtualMachineImpl::getPm()
-{
-  return hostPM_;
-}
-
 /** @brief Change the physical host on which the given VM is running
  *
  * This is an instantaneous migration.
  */
-void VirtualMachineImpl::setPm(s4u::Host* destination)
+void VirtualMachineImpl::set_physical_host(s4u::Host* destination)
 {
-  const char* vm_name     = piface_->cname();
-  const char* pm_name_src = hostPM_->cname();
-  const char* pm_name_dst = destination->cname();
+  std::string vm_name     = piface_->get_name();
+  std::string pm_name_src = physical_host_->get_name();
+  std::string pm_name_dst = destination->get_name();
 
   /* update net_elm with that of the destination physical host */
   piface_->pimpl_netpoint = destination->pimpl_netpoint;
 
-  hostPM_ = destination;
+  physical_host_ = destination;
 
   /* Update vcpu's action for the new pm */
   /* create a cpu action bound to the pm model at the destination. */
-  surf::CpuAction* new_cpu_action = static_cast<surf::CpuAction*>(destination->pimpl_cpu->execution_start(0));
+  surf::CpuAction* new_cpu_action =
+      static_cast<surf::CpuAction*>(destination->pimpl_cpu->execution_start(0, this->core_amount_));
 
-  if (action_->getRemainsNoUpdate() > 0)
-    XBT_CRITICAL("FIXME: need copy the state(?), %f", action_->getRemainsNoUpdate());
+  if (action_->get_remains_no_update() > 0)
+    XBT_CRITICAL("FIXME: need copy the state(?), %f", action_->get_remains_no_update());
 
   /* keep the bound value of the cpu action of the VM. */
-  double old_bound = action_->getBound();
+  double old_bound = action_->get_bound();
   if (old_bound > 0) {
-    XBT_DEBUG("migrate VM(%s): set bound (%f) at %s", vm_name, old_bound, pm_name_dst);
-    new_cpu_action->setBound(old_bound);
+    XBT_DEBUG("migrate VM(%s): set bound (%f) at %s", vm_name.c_str(), old_bound, pm_name_dst.c_str());
+    new_cpu_action->set_bound(old_bound);
   }
 
-  XBT_ATTRIB_UNUSED int ret = action_->unref();
-  xbt_assert(ret == 1, "Bug: some resource still remains");
+  XBT_ATTRIB_UNUSED bool ret = action_->unref();
+  xbt_assert(ret, "Bug: some resource still remains");
 
   action_ = new_cpu_action;
 
-  XBT_DEBUG("migrate VM(%s): change PM (%s to %s)", vm_name, pm_name_src, pm_name_dst);
+  XBT_DEBUG("migrate VM(%s): change PM (%s to %s)", vm_name.c_str(), pm_name_src.c_str(), pm_name_dst.c_str());
 }
 
-sg_size_t VirtualMachineImpl::getRamsize()
+void VirtualMachineImpl::set_bound(double bound)
 {
-  return params_.ramsize;
+  user_bound_ = bound;
+  update_action_weight();
 }
 
-void VirtualMachineImpl::setBound(double bound)
-{
-  action_->setBound(bound);
-}
+void VirtualMachineImpl::update_action_weight(){
+  /* The impact of the VM over its PM is the min between its vCPU amount and the amount of tasks it contains */
+  int impact = std::min(active_tasks_, get_core_amount());
 
-void VirtualMachineImpl::getParams(vm_params_t params)
-{
-  *params = params_;
-}
+  XBT_DEBUG("set the weight of the dummy CPU action of VM%p on PM to %d (#tasks: %d)", this, impact, active_tasks_);
 
-void VirtualMachineImpl::setParams(vm_params_t params)
-{
-  /* may check something here. */
-  params_ = *params;
+  if (impact > 0)
+    action_->set_priority(1. / impact);
+  else
+    action_->set_priority(0.);
+
+  action_->set_bound(std::min(impact * physical_host_->get_speed(), user_bound_));
 }
+
 }
 }