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0d56ffe8ee07b2ace241b27ea3c897be2b2b01cd
[simgrid.git] / src / surf / cpu_cas01.cpp
1 /* Copyright (c) 2009-2021. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
2
3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
5
6 #include "cpu_cas01.hpp"
7 #include "simgrid/sg_config.hpp"
8 #include "src/kernel/resource/profile/Event.hpp"
9 #include "src/surf/cpu_ti.hpp"
10 #include "src/surf/surf_interface.hpp"
11 #include "surf/surf.hpp"
12
13 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(cpu_cas, res_cpu, "CPU resource, CAS01 model (used by default)");
14
15 /***********
16  * Options *
17  ***********/
18
19 static simgrid::config::Flag<std::string>
20     cpu_optim_opt("cpu/optim", "Optimization algorithm to use for CPU resources. ", "Lazy",
21
22                   std::map<std::string, std::string, std::less<>>({
23                       {"Lazy", "Lazy action management (partial invalidation in lmm + heap in action remaining)."},
24                       {"TI", "Trace integration. Highly optimized mode when using availability traces (only available "
25                              "for the Cas01 CPU model for now)."},
26                       {"Full", "Full update of remaining and variables. Slow but may be useful when debugging."},
27                   }),
28
29                   [](std::string const&) {
30                     xbt_assert(_sg_cfg_init_status < 2,
31                                "Cannot change the optimization algorithm after the initialization");
32                   });
33
34 /*********
35  * Model *
36  *********/
37 void surf_cpu_model_init_Cas01()
38 {
39   if (cpu_optim_opt == "TI") {
40     simgrid::kernel::resource::CpuTiModel::create_pm_vm_models();
41     return;
42   }
43
44   simgrid::kernel::resource::Model::UpdateAlgo algo;
45   if (cpu_optim_opt == "Lazy")
46     algo = simgrid::kernel::resource::Model::UpdateAlgo::LAZY;
47   else
48     algo = simgrid::kernel::resource::Model::UpdateAlgo::FULL;
49
50   auto cpu_model_pm = new simgrid::kernel::resource::CpuCas01Model(algo);
51   models_by_type[simgrid::kernel::resource::Model::Type::CPU_PM].push_back(cpu_model_pm);
52   auto cpu_model_vm = new simgrid::kernel::resource::CpuCas01Model(algo);
53   models_by_type[simgrid::kernel::resource::Model::Type::CPU_VM].push_back(cpu_model_vm);
54 }
55
56 namespace simgrid {
57 namespace kernel {
58 namespace resource {
59
60 CpuCas01Model::CpuCas01Model(Model::UpdateAlgo algo) : CpuModel(algo)
61 {
62   all_existing_models.push_back(this);
63
64   bool select = config::get_value<bool>("cpu/maxmin-selective-update");
65
66   if (is_update_lazy()) {
67     xbt_assert(select || config::is_default("cpu/maxmin-selective-update"),
68                "You cannot disable cpu selective update when using the lazy update mechanism");
69     select = true;
70   }
71
72   set_maxmin_system(new lmm::System(select));
73 }
74
75 CpuCas01Model::~CpuCas01Model()
76 {
77 }
78
79 Cpu* CpuCas01Model::create_cpu(s4u::Host* host, const std::vector<double>& speed_per_pstate)
80 {
81   return (new CpuCas01(host, speed_per_pstate))->set_model(this);
82 }
83
84 /************
85  * Resource *
86  ************/
87 bool CpuCas01::is_used() const
88 {
89   return get_model()->get_maxmin_system()->constraint_used(get_constraint());
90 }
91
92 /** @brief take into account changes of speed (either load or max) */
93 void CpuCas01::on_speed_change()
94 {
95   const lmm::Variable* var;
96   const lmm::Element* elem = nullptr;
97
98   get_model()->get_maxmin_system()->update_constraint_bound(get_constraint(),
99                                                             get_core_count() * speed_.scale * speed_.peak);
100   while ((var = get_constraint()->get_variable(&elem))) {
101     const CpuCas01Action* action = static_cast<CpuCas01Action*>(var->get_id());
102
103     get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_bound(action->get_variable(),
104                                                             action->requested_core() * speed_.scale * speed_.peak);
105   }
106
107   Cpu::on_speed_change();
108 }
109
110 void CpuCas01::apply_event(profile::Event* event, double value)
111 {
112   if (event == speed_.event) {
113     /* TODO (Hypervisor): do the same thing for constraint_core[i] */
114     xbt_assert(get_core_count() == 1, "FIXME: add speed scaling code also for constraint_core[i]");
115
116     speed_.scale = value;
117     on_speed_change();
118
119     tmgr_trace_event_unref(&speed_.event);
120   } else if (event == state_event_) {
121     /* TODO (Hypervisor): do the same thing for constraint_core[i] */
122     xbt_assert(get_core_count() == 1, "FIXME: add state change code also for constraint_core[i]");
123
124     if (value > 0) {
125       if (not is_on()) {
126         XBT_VERB("Restart actors on host %s", get_iface()->get_cname());
127         get_iface()->turn_on();
128       }
129     } else {
130       const lmm::Constraint* cnst = get_constraint();
131       const lmm::Variable* var;
132       const lmm::Element* elem = nullptr;
133       double date              = surf_get_clock();
134
135       get_iface()->turn_off();
136
137       while ((var = cnst->get_variable(&elem))) {
138         Action* action = var->get_id();
139
140         if (action->get_state() == Action::State::INITED || action->get_state() == Action::State::STARTED ||
141             action->get_state() == Action::State::IGNORED) {
142           action->set_finish_time(date);
143           action->set_state(Action::State::FAILED);
144         }
145       }
146     }
147     tmgr_trace_event_unref(&state_event_);
148
149   } else {
150     xbt_die("Unknown event!\n");
151   }
152 }
153
154 /** @brief Start a new execution on this CPU lasting @param size flops and using one core */
155 CpuAction* CpuCas01::execution_start(double size)
156 {
157   return new CpuCas01Action(get_model(), size, not is_on(), speed_.scale * speed_.peak, get_constraint());
158 }
159
160 CpuAction* CpuCas01::execution_start(double size, int requested_cores)
161 {
162   return new CpuCas01Action(get_model(), size, not is_on(), speed_.scale * speed_.peak, get_constraint(),
163                             requested_cores);
164 }
165
166 CpuAction* CpuCas01::sleep(double duration)
167 {
168   if (duration > 0)
169     duration = std::max(duration, sg_surf_precision);
170
171   XBT_IN("(%s,%g)", get_cname(), duration);
172   auto* action = new CpuCas01Action(get_model(), 1.0, not is_on(), speed_.scale * speed_.peak, get_constraint());
173
174   // FIXME: sleep variables should not consume 1.0 in System::expand()
175   action->set_max_duration(duration);
176   action->set_suspend_state(Action::SuspendStates::SLEEPING);
177   if (duration == NO_MAX_DURATION)
178     action->set_state(Action::State::IGNORED);
179
180   get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_penalty(action->get_variable(), 0.0);
181   if (get_model()->is_update_lazy()) { // remove action from the heap
182     get_model()->get_action_heap().remove(action);
183     // this is necessary for a variable with weight 0 since such variables are ignored in lmm and we need to set its
184     // max_duration correctly at the next call to share_resources
185     get_model()->get_modified_set()->push_front(*action);
186   }
187
188   XBT_OUT();
189   return action;
190 }
191
192 /**********
193  * Action *
194  **********/
195 CpuCas01Action::CpuCas01Action(Model* model, double cost, bool failed, double speed, lmm::Constraint* constraint,
196                                int requested_core)
197     : CpuAction(model, cost, failed,
198                 model->get_maxmin_system()->variable_new(this, 1.0 / requested_core, requested_core * speed, 1))
199     , requested_core_(requested_core)
200 {
201   if (model->is_update_lazy())
202     set_last_update();
203   model->get_maxmin_system()->expand(constraint, get_variable(), 1.0);
204 }
205
206 int CpuCas01Action::requested_core() const
207 {
208   return requested_core_;
209 }
210
211 CpuCas01Action::~CpuCas01Action() = default;
212
213 } // namespace resource
214 } // namespace kernel
215 } // namespace simgrid