src/surf/sio_S22.cpp

   1 /* Copyright (c) 2022. 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 <simgrid/kernel/routing/NetZoneImpl.hpp>
   7 #include <simgrid/s4u/Engine.hpp>
   8 #include <xbt/config.hpp>
   9
  10 #include "simgrid/config.h"
  11 #include "src/kernel/EngineImpl.hpp"
  12 #include "src/surf/sio_S22.hpp"
  13
  14 #include <unordered_set>
  15
  16 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(res_host);
  17 XBT_LOG_EXTERNAL_CATEGORY(xbt_cfg);
  18
  19 /***********
  20  * Options *
  21  ***********/
  22  static simgrid::config::Flag<std::string> cfg_sio_solver("host/sio_solver",
  23                                                            "Set linear equations solver used by sio model",
  24                                                            "maxmin",
  25                                                            &simgrid::kernel::lmm::System::validate_solver);
  26
  27 /**************************************/
  28 /*** Resource Creation & Destruction **/
  29 /**************************************/
  30 void surf_host_model_init_sio_S22()
  31 {
  32   XBT_CINFO(xbt_cfg, "Switching to the S22 model to handle streaming I/Os.");
  33   simgrid::config::set_default<bool>("network/crosstraffic", true);
  34   auto host_model = std::make_shared<simgrid::kernel::resource::HostS22Model>("Host_Sio");
  35   surf_network_model_init_LegrandVelho();
  36   surf_cpu_model_init_Cas01();
  37   surf_disk_model_init_S19();
  38
  39   auto* engine    = simgrid::kernel::EngineImpl::get_instance();
  40   engine->add_model(host_model);
  41   engine->get_netzone_root()->set_host_model(host_model);
  42 }
  43
  44 namespace simgrid::kernel::resource {
  45
  46 HostS22Model::HostS22Model(const std::string& name) : HostModel(name)
  47 {
  48   set_maxmin_system(lmm::System::build(cfg_sio_solver.get(), true /* selective update */));
  49 }
  50
  51 double HostS22Model::next_occurring_event(double now)
  52 {
  53   double min = HostModel::next_occurring_event_full(now);
  54   for (Action const& action : *get_started_action_set()) {
  55     const auto& net_action = static_cast<const S22Action&>(action);
  56     if (net_action.get_latency() > 0 && (min < 0 || net_action.get_latency() < min)) {
  57       min = net_action.get_latency();
  58       XBT_DEBUG("Updating min with %p (start %f): %f", &net_action, net_action.get_start_time(), min);
  59     }
  60   }
  61   XBT_DEBUG("min value: %f", min);
  62
  63   return min;
  64 }
  65
  66 void HostS22Model::update_actions_state(double /*now*/, double delta)
  67 {
  68   for (auto it = std::begin(*get_started_action_set()); it != std::end(*get_started_action_set());) {
  69     auto& action = static_cast<S22Action&>(*it);
  70     ++it; // increment iterator here since the following calls to action.finish() may invalidate it
  71     if (action.get_latency() > 0) {
  72       if (action.get_latency() > delta) {
  73         action.update_latency(delta, sg_surf_precision);
  74       } else {
  75         action.set_latency(0.0);
  76       }
  77       if ((action.get_latency() <= 0.0) && (action.is_suspended() == 0)) {
  78         action.update_bound();
  79         get_maxmin_system()->update_variable_penalty(action.get_variable(), 1.0);
  80         action.set_last_update();
  81       }
  82     }
  83     XBT_DEBUG("Action (%p) : remains (%g) updated by %g.", &action, action.get_remains(), action.get_rate() * delta);
  84     action.update_remains(action.get_rate() * delta);
  85     action.update_max_duration(delta);
  86
  87     XBT_DEBUG("Action (%p) : remains (%g).", &action, action.get_remains());
  88
  89     if (((action.get_remains() <= 0) && (action.get_variable()->get_penalty() > 0)) ||
  90         ((action.get_max_duration() != NO_MAX_DURATION) && (action.get_max_duration() <= 0))) {
  91       action.finish(Action::State::FINISHED);
  92       continue;
  93     }
  94   }
  95 }
  96
  97 DiskAction* HostS22Model::io_stream(s4u::Host* src_host, DiskImpl* src_disk, s4u::Host* dst_host, DiskImpl* dst_disk,
  98                                    double size)
  99 {
 100   return new S22Action(this, src_host, src_disk, dst_host, dst_disk, size);
 101 }
 102
 103 Action* HostS22Model::execute_thread(const s4u::Host* host, double flops_amount, int thread_count)
 104 {
 105   /* Create a single action whose cost is thread_count * flops_amount and that requests thread_count cores. */
 106   return host->get_cpu()->execution_start(thread_count * flops_amount, thread_count, -1);
 107 }
 108
 109 /**********
 110  * Action *
 111  **********/
 112 void S22Action::update_bound() const
 113 {
 114   double bound = std::numeric_limits<double>::max();
 115   if (src_disk_)
 116     bound = std::min(bound, src_disk_->get_read_bandwidth());
 117   if (dst_disk_)
 118     bound = std::min(bound, dst_disk_->get_write_bandwidth());
 119   if (src_host_ != dst_host_) {
 120     double lat       = 0.0;
 121     std::vector<StandardLinkImpl*> route;
 122     src_host_->route_to(dst_host_, route, &lat);
 123     if (lat > 0)
 124       bound = std::min(bound,NetworkModel::cfg_tcp_gamma / (2.0 * lat));
 125   }
 126
 127   XBT_DEBUG("action (%p) : bound = %g", this, bound);
 128
 129   /* latency has been paid (or no latency), we can set the appropriate bound for network limit */
 130   if ((bound < std::numeric_limits<double>::max()) && (latency_ <= 0.0))
 131     get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_bound(get_variable(), bound);
 132  }
 133
 134 S22Action::S22Action(Model* model, s4u::Host* src_host, DiskImpl* src_disk, s4u::Host* dst_host, DiskImpl* dst_disk, double size)
 135     : DiskAction(model, size, false)
 136     , src_host_(src_host)
 137     , src_disk_(src_disk)
 138     , dst_host_(dst_host)
 139     , dst_disk_(dst_disk)
 140     , size_(size)
 141 {
 142   this->set_last_update();
 143
 144   size_t disk_nb       = 0;
 145   if (src_disk_ != nullptr)
 146     disk_nb++;
 147   if (dst_disk_ != nullptr)
 148     disk_nb++;
 149
 150   /* there should always be a route between src_host and dst_host (loopback_ for self communication at least) */
 151   std::vector<StandardLinkImpl*> route;
 152   src_host_->route_to(dst_host_, route, &latency_);
 153   size_t link_nb = route.size();
 154
 155   XBT_DEBUG("Creating a stream io (%p) with %zu disk(s) and %zu unique link(s).", this, disk_nb, link_nb);
 156
 157   set_variable(model->get_maxmin_system()->variable_new(this, 1.0, -1.0, 2 * disk_nb + link_nb));
 158
 159   if (latency_ > 0)
 160     model->get_maxmin_system()->update_variable_penalty(get_variable(), 0.0);
 161
 162   /* Expand it for the disks even if there is nothing to read/write, to make sure that it gets expended even if there is no
 163    * communication either */
 164   if (src_disk_ != nullptr){
 165     model->get_maxmin_system()->expand(src_disk_->get_constraint(), get_variable(), 1);
 166     model->get_maxmin_system()->expand(src_disk->get_read_constraint(), get_variable(), 1);
 167   }
 168   if (dst_disk_ != nullptr){
 169     model->get_maxmin_system()->expand(dst_disk_->get_constraint(), get_variable(), 1);
 170     model->get_maxmin_system()->expand(dst_disk_->get_write_constraint(), get_variable(), 1);
 171   }
 172
 173   for (auto const& link : route)
 174     model->get_maxmin_system()->expand(link->get_constraint(), get_variable(), 1);
 175
 176   if (size <= 0) {
 177     this->set_cost(1.0);
 178     this->set_remains(0.0);
 179   }
 180
 181   /* finally calculate the initial bound value */
 182   update_bound();
 183 }
 184 } // namespace simgrid::kernel::resource