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3c2ee5cbfa7efe1eb671b280e7415cdec6c331e1
[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   xbt_assert(surf_cpu_model_pm == nullptr, "CPU model already initialized. This should not happen.");
40
41   if (cpu_optim_opt == "TI") {
42     simgrid::kernel::resource::CpuTiModel::create_pm_vm_models();
43     return;
44   }
45
46   simgrid::kernel::resource::Model::UpdateAlgo algo;
47   if (cpu_optim_opt == "Lazy")
48     algo = simgrid::kernel::resource::Model::UpdateAlgo::LAZY;
49   else
50     algo = simgrid::kernel::resource::Model::UpdateAlgo::FULL;
51
52   surf_cpu_model_pm = new simgrid::kernel::resource::CpuCas01Model(algo);
53   models_by_type[simgrid::kernel::resource::Model::Type::CPU_PM].push_back(surf_cpu_model_pm);
54   auto cpu_model_vm = new simgrid::kernel::resource::CpuCas01Model(algo);
55   models_by_type[simgrid::kernel::resource::Model::Type::CPU_VM].push_back(cpu_model_vm);
56 }
57
58 namespace simgrid {
59 namespace kernel {
60 namespace resource {
61
62 CpuCas01Model::CpuCas01Model(Model::UpdateAlgo algo) : CpuModel(algo)
63 {
64   all_existing_models.push_back(this);
65
66   bool select = config::get_value<bool>("cpu/maxmin-selective-update");
67
68   if (is_update_lazy()) {
69     xbt_assert(select || config::is_default("cpu/maxmin-selective-update"),
70                "You cannot disable cpu selective update when using the lazy update mechanism");
71     select = true;
72   }
73
74   set_maxmin_system(new lmm::System(select));
75 }
76
77 CpuCas01Model::~CpuCas01Model()
78 {
79   surf_cpu_model_pm = nullptr;
80 }
81
82 Cpu* CpuCas01Model::create_cpu(s4u::Host* host, const std::vector<double>& speed_per_pstate)
83 {
84   return (new CpuCas01(host, speed_per_pstate))->set_model(this);
85 }
86
87 /************
88  * Resource *
89  ************/
90 bool CpuCas01::is_used() const
91 {
92   return get_model()->get_maxmin_system()->constraint_used(get_constraint());
93 }
94
95 /** @brief take into account changes of speed (either load or max) */
96 void CpuCas01::on_speed_change()
97 {
98   const lmm::Variable* var;
99   const lmm::Element* elem = nullptr;
100
101   get_model()->get_maxmin_system()->update_constraint_bound(get_constraint(),
102                                                             get_core_count() * speed_.scale * speed_.peak);
103   while ((var = get_constraint()->get_variable(&elem))) {
104     const CpuCas01Action* action = static_cast<CpuCas01Action*>(var->get_id());
105
106     get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_bound(action->get_variable(),
107                                                             action->requested_core() * speed_.scale * speed_.peak);
108   }
109
110   Cpu::on_speed_change();
111 }
112
113 void CpuCas01::apply_event(profile::Event* event, double value)
114 {
115   if (event == speed_.event) {
116     /* TODO (Hypervisor): do the same thing for constraint_core[i] */
117     xbt_assert(get_core_count() == 1, "FIXME: add speed scaling code also for constraint_core[i]");
118
119     speed_.scale = value;
120     on_speed_change();
121
122     tmgr_trace_event_unref(&speed_.event);
123   } else if (event == state_event_) {
124     /* TODO (Hypervisor): do the same thing for constraint_core[i] */
125     xbt_assert(get_core_count() == 1, "FIXME: add state change code also for constraint_core[i]");
126
127     if (value > 0) {
128       if (not is_on()) {
129         XBT_VERB("Restart actors on host %s", get_iface()->get_cname());
130         get_iface()->turn_on();
131       }
132     } else {
133       const lmm::Constraint* cnst = get_constraint();
134       const lmm::Variable* var;
135       const lmm::Element* elem = nullptr;
136       double date              = surf_get_clock();
137
138       get_iface()->turn_off();
139
140       while ((var = cnst->get_variable(&elem))) {
141         Action* action = var->get_id();
142
143         if (action->get_state() == Action::State::INITED || action->get_state() == Action::State::STARTED ||
144             action->get_state() == Action::State::IGNORED) {
145           action->set_finish_time(date);
146           action->set_state(Action::State::FAILED);
147         }
148       }
149     }
150     tmgr_trace_event_unref(&state_event_);
151
152   } else {
153     xbt_die("Unknown event!\n");
154   }
155 }
156
157 /** @brief Start a new execution on this CPU lasting @param size flops and using one core */
158 CpuAction* CpuCas01::execution_start(double size)
159 {
160   return new CpuCas01Action(get_model(), size, not is_on(), speed_.scale * speed_.peak, get_constraint());
161 }
162
163 CpuAction* CpuCas01::execution_start(double size, int requested_cores)
164 {
165   return new CpuCas01Action(get_model(), size, not is_on(), speed_.scale * speed_.peak, get_constraint(),
166                             requested_cores);
167 }
168
169 CpuAction* CpuCas01::sleep(double duration)
170 {
171   if (duration > 0)
172     duration = std::max(duration, sg_surf_precision);
173
174   XBT_IN("(%s,%g)", get_cname(), duration);
175   auto* action = new CpuCas01Action(get_model(), 1.0, not is_on(), speed_.scale * speed_.peak, get_constraint());
176
177   // FIXME: sleep variables should not consume 1.0 in System::expand()
178   action->set_max_duration(duration);
179   action->set_suspend_state(Action::SuspendStates::SLEEPING);
180   if (duration == NO_MAX_DURATION)
181     action->set_state(Action::State::IGNORED);
182
183   get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_penalty(action->get_variable(), 0.0);
184   if (get_model()->is_update_lazy()) { // remove action from the heap
185     get_model()->get_action_heap().remove(action);
186     // this is necessary for a variable with weight 0 since such variables are ignored in lmm and we need to set its
187     // max_duration correctly at the next call to share_resources
188     get_model()->get_modified_set()->push_front(*action);
189   }
190
191   XBT_OUT();
192   return action;
193 }
194
195 /**********
196  * Action *
197  **********/
198 CpuCas01Action::CpuCas01Action(Model* model, double cost, bool failed, double speed, lmm::Constraint* constraint,
199                                int requested_core)
200     : CpuAction(model, cost, failed,
201                 model->get_maxmin_system()->variable_new(this, 1.0 / requested_core, requested_core * speed, 1))
202     , requested_core_(requested_core)
203 {
204   if (model->is_update_lazy())
205     set_last_update();
206   model->get_maxmin_system()->expand(constraint, get_variable(), 1.0);
207 }
208
209 int CpuCas01Action::requested_core() const
210 {
211   return requested_core_;
212 }
213
214 CpuCas01Action::~CpuCas01Action() = default;
215
216 } // namespace resource
217 } // namespace kernel
218 } // namespace simgrid