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 "simgrid/kernel/routing/NetZoneImpl.hpp"
   7 #include "simgrid/s4u/Engine.hpp"
   8
   9 #include "simgrid/sg_config.hpp"
  10 #include "src/kernel/EngineImpl.hpp"
  11 #include "src/kernel/resource/profile/Event.hpp"
  12 #include "src/surf/cpu_cas01.hpp"
  13 #include "src/surf/cpu_ti.hpp"
  14 #include "src/surf/surf_interface.hpp"
  15 #include "surf/surf.hpp"
  16
  17 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(cpu_cas, res_cpu, "CPU resource, CAS01 model (used by default)");
  18
  19 /***********
  20  * Options *
  21  ***********/
  22
  23 static simgrid::config::Flag<std::string>
  24     cpu_optim_opt("cpu/optim", "Optimization algorithm to use for CPU resources. ", "Lazy",
  25
  26                   std::map<std::string, std::string, std::less<>>({
  27                       {"Lazy", "Lazy action management (partial invalidation in lmm + heap in action remaining)."},
  28                       {"TI", "Trace integration. Highly optimized mode when using availability traces (only available "
  29                              "for the Cas01 CPU model for now)."},
  30                       {"Full", "Full update of remaining and variables. Slow but may be useful when debugging."},
  31                   }),
  32
  33                   [](std::string const&) {
  34                     xbt_assert(_sg_cfg_init_status < 2,
  35                                "Cannot change the optimization algorithm after the initialization");
  36                   });
  37
  38 /*********
  39  * Model *
  40  *********/
  41 void surf_cpu_model_init_Cas01()
  42 {
  43   if (cpu_optim_opt == "TI") {
  44     simgrid::kernel::resource::CpuTiModel::create_pm_models();
  45     return;
  46   }
  47
  48   auto cpu_model_pm = std::make_shared<simgrid::kernel::resource::CpuCas01Model>("Cpu_Cas01");
  49   simgrid::kernel::EngineImpl::get_instance()->add_model(cpu_model_pm);
  50   simgrid::s4u::Engine::get_instance()->get_netzone_root()->get_impl()->set_cpu_pm_model(cpu_model_pm);
  51 }
  52
  53 namespace simgrid {
  54 namespace kernel {
  55 namespace resource {
  56
  57 CpuCas01Model::CpuCas01Model(const std::string& name) : CpuModel(name)
  58 {
  59   if (config::get_value<std::string>("cpu/optim") == "Lazy")
  60     set_update_algorithm(Model::UpdateAlgo::LAZY);
  61
  62   bool select = config::get_value<bool>("cpu/maxmin-selective-update");
  63
  64   if (is_update_lazy()) {
  65     xbt_assert(select || config::is_default("cpu/maxmin-selective-update"),
  66                "You cannot disable cpu selective update when using the lazy update mechanism");
  67     select = true;
  68   }
  69
  70   set_maxmin_system(new lmm::System(select));
  71 }
  72
  73 CpuImpl* CpuCas01Model::create_cpu(s4u::Host* host, const std::vector<double>& speed_per_pstate)
  74 {
  75   return (new CpuCas01(host, speed_per_pstate))->set_model(this);
  76 }
  77
  78 /************
  79  * Resource *
  80  ************/
  81 bool CpuCas01::is_used() const
  82 {
  83   return get_model()->get_maxmin_system()->constraint_used(get_constraint());
  84 }
  85
  86 /** @brief take into account changes of speed (either load or max) */
  87 void CpuCas01::on_speed_change()
  88 {
  89   const lmm::Element* elem = nullptr;
  90
  91   get_model()->get_maxmin_system()->update_constraint_bound(get_constraint(),
  92                                                             get_core_count() * speed_.scale * speed_.peak);
  93
  94   while (const auto* var = get_constraint()->get_variable(&elem)) {
  95     const auto* action = static_cast<CpuCas01Action*>(var->get_id());
  96     double bound       = action->requested_core() * speed_.scale * speed_.peak;
  97     if (action->get_user_bound() > 0) {
  98       bound = std::min(bound, action->get_user_bound());
  99     }
 100
 101     get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_bound(action->get_variable(), bound);
 102   }
 103
 104   CpuImpl::on_speed_change();
 105 }
 106
 107 void CpuCas01::apply_event(profile::Event* event, double value)
 108 {
 109   if (event == speed_.event) {
 110     /* TODO (Hypervisor): do the same thing for constraint_core[i] */
 111     xbt_assert(get_core_count() == 1, "FIXME: add speed scaling code also for constraint_core[i]");
 112
 113     speed_.scale = value;
 114     on_speed_change();
 115
 116     tmgr_trace_event_unref(&speed_.event);
 117   } else if (event == state_event_) {
 118     /* TODO (Hypervisor): do the same thing for constraint_core[i] */
 119     xbt_assert(get_core_count() == 1, "FIXME: add state change code also for constraint_core[i]");
 120
 121     if (value > 0) {
 122       if (not is_on()) {
 123         XBT_VERB("Restart actors on host %s", get_iface()->get_cname());
 124         get_iface()->turn_on();
 125       }
 126     } else {
 127       const lmm::Element* elem = nullptr;
 128       double date              = surf_get_clock();
 129
 130       get_iface()->turn_off();
 131
 132       while (const auto* var = get_constraint()->get_variable(&elem)) {
 133         Action* action = var->get_id();
 134
 135         if (action->get_state() == Action::State::INITED || action->get_state() == Action::State::STARTED ||
 136             action->get_state() == Action::State::IGNORED) {
 137           action->set_finish_time(date);
 138           action->set_state(Action::State::FAILED);
 139         }
 140       }
 141     }
 142     tmgr_trace_event_unref(&state_event_);
 143
 144   } else {
 145     xbt_die("Unknown event!\n");
 146   }
 147 }
 148
 149 /** @brief Start a new execution on this CPU lasting @param size flops and using one core */
 150 CpuAction* CpuCas01::execution_start(double size, double user_bound)
 151 {
 152   return execution_start(size, 1, user_bound);
 153 }
 154
 155 CpuAction* CpuCas01::execution_start(double size, int requested_cores, double user_bound)
 156 {
 157   auto* action =
 158       new CpuCas01Action(get_model(), size, not is_on(), speed_.scale * speed_.peak, get_constraint(), requested_cores);
 159   action->set_user_bound(user_bound);
 160   if (user_bound > 0 && user_bound < action->get_bound()) {
 161     get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_bound(action->get_variable(), user_bound);
 162   }
 163
 164   return action;
 165 }
 166
 167 CpuAction* CpuCas01::sleep(double duration)
 168 {
 169   if (duration > 0)
 170     duration = std::max(duration, sg_surf_precision);
 171
 172   XBT_IN("(%s,%g)", get_cname(), duration);
 173   auto* action = new CpuCas01Action(get_model(), 1.0, not is_on(), speed_.scale * speed_.peak, get_constraint(), 1);
 174
 175   // FIXME: sleep variables should not consume 1.0 in System::expand()
 176   action->set_max_duration(duration);
 177   action->set_suspend_state(Action::SuspendStates::SLEEPING);
 178   if (duration == NO_MAX_DURATION)
 179     action->set_state(Action::State::IGNORED);
 180
 181   get_model()->get_maxmin_system()->update_variable_penalty(action->get_variable(), 0.0);
 182   if (get_model()->is_update_lazy()) { // remove action from the heap
 183     get_model()->get_action_heap().remove(action);
 184     // this is necessary for a variable with weight 0 since such variables are ignored in lmm and we need to set its
 185     // max_duration correctly at the next call to share_resources
 186     get_model()->get_modified_set()->push_front(*action);
 187   }
 188
 189   XBT_OUT();
 190   return action;
 191 }
 192
 193 /**********
 194  * Action *
 195  **********/
 196 CpuCas01Action::CpuCas01Action(Model* model, double cost, bool failed, double speed, lmm::Constraint* constraint,
 197                                int requested_core)
 198     : CpuAction(model, cost, failed,
 199                 model->get_maxmin_system()->variable_new(this, 1.0 / requested_core, requested_core * speed, 1))
 200     , requested_core_(requested_core)
 201 {
 202   if (model->is_update_lazy())
 203     set_last_update();
 204   model->get_maxmin_system()->expand(constraint, get_variable(), 1.0);
 205 }
 206
 207 int CpuCas01Action::requested_core() const
 208 {
 209   return requested_core_;
 210 }
 211
 212 } // namespace resource
 213 } // namespace kernel
 214 } // namespace simgrid