teshsuite/surf/maxmin_bench/maxmin_bench.cpp

   1 /* A few crash tests for the maxmin library                                 */
   2
   3 /* Copyright (c) 2004-2020. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   4
   5 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   7
   8 #include "src/kernel/lmm/maxmin.hpp"
   9 #include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
  10 #include "xbt/module.h"
  11 #include "xbt/random.hpp"
  12 #include "xbt/sysdep.h" /* time manipulation for benchmarking */
  13 #include "xbt/xbt_os_time.h"
  14
  15 #include <array>
  16 #include <cstdint>
  17 #include <cstdio>
  18 #include <cstdlib>
  19
  20 static double test(int nb_cnst, int nb_var, int nb_elem, unsigned int pw_base_limit, unsigned int pw_max_limit,
  21                    double rate_no_limit, int max_share, int mode)
  22 {
  23   auto* cnst = new simgrid::kernel::lmm::Constraint*[nb_cnst];
  24   auto* var  = new simgrid::kernel::lmm::Variable*[nb_var];
  25   auto* used = new int[nb_cnst];
  26
  27   /* We cannot activate the selective update as we pass nullptr as an Action when creating the variables */
  28   auto* Sys = new simgrid::kernel::lmm::System(false);
  29
  30   for (int i = 0; i < nb_cnst; i++) {
  31     cnst[i] = Sys->constraint_new(nullptr, simgrid::xbt::random::uniform_real(0.0, 10.0));
  32     int l;
  33     if (rate_no_limit > simgrid::xbt::random::uniform_real(0.0, 1.0)) {
  34       // Look at what happens when there is no concurrency limit
  35       l = -1;
  36     } else {
  37       // Badly logarithmically random concurrency limit in [2^pw_base_limit+1,2^pw_base_limit+2^pw_max_limit]
  38       l = (1 << pw_base_limit) + (1 << simgrid::xbt::random::uniform_int(0, pw_max_limit - 1));
  39     }
  40     cnst[i]->set_concurrency_limit(l);
  41   }
  42
  43   for (int i = 0; i < nb_var; i++) {
  44     var[i] = Sys->variable_new(nullptr, 1.0, -1.0, nb_elem);
  45     //Have a few variables with a concurrency share of two (e.g. cross-traffic in some cases)
  46     short concurrency_share = 1 + static_cast<short>(simgrid::xbt::random::uniform_int(0, max_share - 1));
  47     var[i]->set_concurrency_share(concurrency_share);
  48
  49     for (int j = 0; j < nb_cnst; j++)
  50       used[j] = 0;
  51     for (int j = 0; j < nb_elem; j++) {
  52       int k;
  53       do {
  54         k = simgrid::xbt::random::uniform_int(0, nb_cnst - 1);
  55       } while (used[k] >= concurrency_share);
  56       Sys->expand(cnst[k], var[i], simgrid::xbt::random::uniform_real(0.0, 1.5));
  57       Sys->expand_add(cnst[k], var[i], simgrid::xbt::random::uniform_real(0.0, 1.5));
  58       used[k]++;
  59     }
  60   }
  61
  62   fprintf(stderr, "Starting to solve(%i)\n", simgrid::xbt::random::uniform_int(0, 999));
  63   double date = xbt_os_time();
  64   Sys->solve();
  65   date = (xbt_os_time() - date) * 1e6;
  66
  67   if(mode==2){
  68     fprintf(stderr,"Max concurrency:\n");
  69     int l=0;
  70     for (int i = 0; i < nb_cnst; i++) {
  71       int j = cnst[i]->get_concurrency_maximum();
  72       int k = cnst[i]->get_concurrency_limit();
  73       xbt_assert(k<0 || j<=k);
  74       if(j>l)
  75         l=j;
  76       fprintf(stderr,"(%i):%i/%i ",i,j,k);
  77       cnst[i]->reset_concurrency_maximum();
  78       xbt_assert(not cnst[i]->get_concurrency_maximum());
  79       if(i%10==9)
  80         fprintf(stderr,"\n");
  81     }
  82     fprintf(stderr,"\nTotal maximum concurrency is %i\n",l);
  83
  84     Sys->print();
  85   }
  86
  87   for (int i = 0; i < nb_var; i++)
  88     Sys->variable_free(var[i]);
  89   delete Sys;
  90   delete[] cnst;
  91   delete[] var;
  92   delete[] used;
  93
  94   return date;
  95 }
  96
  97 constexpr std::array<std::array<unsigned int, 4>, 4> TestClasses{{
  98     // Nbcnst Nbvar Baselimit Maxlimit
  99     {{10, 10, 1, 2}},       // small
 100     {{100, 100, 3, 6}},     // medium
 101     {{2000, 2000, 5, 8}},   // big
 102     {{20000, 20000, 7, 10}} // huge
 103 }};
 104
 105 int main(int argc, char **argv)
 106 {
 107   simgrid::s4u::Engine e(&argc, argv);
 108
 109   double rate_no_limit = 0.2;
 110   double acc_date      = 0.0;
 111   double acc_date2     = 0.0;
 112   int testclass;
 113
 114   if(argc<3) {
 115     fprintf(stderr, "Syntax: <small|medium|big|huge> <count> [test|debug|perf]\n");
 116     return -1;
 117   }
 118
 119   //what class?
 120   if (not strcmp(argv[1], "small"))
 121     testclass = 0;
 122   else if (not strcmp(argv[1], "medium"))
 123     testclass = 1;
 124   else if (not strcmp(argv[1], "big"))
 125     testclass = 2;
 126   else if (not strcmp(argv[1], "huge"))
 127     testclass = 3;
 128   else {
 129     fprintf(stderr, "Unknown class \"%s\", aborting!\n",argv[1]);
 130     return -2;
 131   }
 132
 133   //How many times?
 134   int testcount=atoi(argv[2]);
 135
 136   //Show me everything (debug or performance)!
 137   int mode=0;
 138   if(argc>=4 && strcmp(argv[3],"test")==0)
 139     mode=1;
 140   if(argc>=4 && strcmp(argv[3],"debug")==0)
 141     mode=2;
 142   if(argc>=4 && strcmp(argv[3],"perf")==0)
 143     mode=3;
 144
 145   if(mode==1)
 146     xbt_log_control_set("surf/maxmin.threshold:DEBUG surf/maxmin.fmt:\'[%r]: [%c/%p] %m%n\' "
 147                         "surf.threshold:DEBUG surf.fmt:\'[%r]: [%c/%p] %m%n\' ");
 148
 149   if(mode==2)
 150     xbt_log_control_set("surf/maxmin.threshold:DEBUG surf.threshold:DEBUG");
 151
 152   unsigned int nb_cnst= TestClasses[testclass][0];
 153   unsigned int nb_var= TestClasses[testclass][1];
 154   unsigned int pw_base_limit= TestClasses[testclass][2];
 155   unsigned int pw_max_limit= TestClasses[testclass][3];
 156   unsigned int max_share    = 2; // 1<<(pw_base_limit/2+1)
 157
 158   //If you want to test concurrency, you need nb_elem >> 2^pw_base_limit:
 159   unsigned int nb_elem= (1<<pw_base_limit)+(1<<(8*pw_max_limit/10));
 160   //Otherwise, just set it to a constant value (and set rate_no_limit to 1.0):
 161   //nb_elem=200
 162
 163   for(int i=0;i<testcount;i++){
 164     simgrid::xbt::random::set_mersenne_seed(i + 1);
 165     fprintf(stderr, "Starting %i: (%i)\n", i, simgrid::xbt::random::uniform_int(0, 999));
 166     double date = test(nb_cnst, nb_var, nb_elem, pw_base_limit, pw_max_limit, rate_no_limit, max_share, mode);
 167     acc_date+=date;
 168     acc_date2+=date*date;
 169   }
 170
 171   double mean_date  = acc_date / static_cast<double>(testcount);
 172   double stdev_date = sqrt(acc_date2 / static_cast<double>(testcount) - mean_date * mean_date);
 173
 174   fprintf(stderr, "%ix One shot execution time for a total of %u constraints, "
 175                   "%u variables with %u active constraint each, concurrency in [%i,%i] and max concurrency share %u\n",
 176           testcount, nb_cnst, nb_var, nb_elem, (1 << pw_base_limit), (1 << pw_base_limit) + (1 << pw_max_limit),
 177           max_share);
 178   if(mode==3)
 179     fprintf(stderr, "Execution time: %g +- %g  microseconds \n",mean_date, stdev_date);
 180
 181   return 0;
 182 }