deployment.cpp

   1 #include <algorithm>
   2 #include <cstdlib>
   3 #include <functional>
   4 #include <iomanip>
   5 #include <numeric>
   6 #include <sstream>
   7 #include <vector>
   8 #include <msg/msg.h>
   9 #include <xbt/dynar.h>
  10 #include <xbt/log.h>
  11
  12 XBT_LOG_EXTERNAL_DEFAULT_CATEGORY(depl);
  13
  14 #include "hostdata.h"
  15 #include "misc.h"
  16 #include "options.h"
  17
  18 #include "deployment.h"
  19
  20 void MY_launch_application()
  21 {
  22     deployment_generator* gen;
  23     gen = opt::topologies.new_instance(opt::auto_depl::topology);
  24     gen->generate();
  25     gen->distribute_load();
  26     gen->deploy();
  27     delete gen;
  28 }
  29
  30 deployment_generator::deployment_generator()
  31     : hosts(opt::auto_depl::nhosts)
  32 {
  33 }
  34
  35 void deployment_generator::set_load(int host, double load)
  36 {
  37     hosts[host].load = load;
  38 }
  39
  40 void deployment_generator::set_neighbor(int host, int neighbor)
  41 {
  42     hosts[host].neighbors.push_back(neighbor);
  43 }
  44
  45 void deployment_generator::set_link(int host1, int host2)
  46 {
  47     set_neighbor(host1, host2);
  48     set_neighbor(host2, host1);
  49 }
  50
  51 void deployment_generator::distribute_load()
  52 {
  53     using std::placeholders::_1;
  54
  55     if (!opt::auto_depl::random_distribution) {
  56         set_load(0, opt::auto_depl::load);
  57         return;
  58     }
  59     srand48(opt::auto_depl::random_seed);
  60     std::vector<double> loads(hosts.size());
  61     std::generate(loads.begin(), loads.end(), drand48);
  62     double factor = opt::auto_depl::load /
  63         std::accumulate(loads.begin(), loads.end(), 0.0);
  64     std::transform(loads.begin(), loads.end(), loads.begin(),
  65                    std::bind(std::multiplies<double>(), _1, factor));
  66     if (opt::integer_transfer) {
  67         // round the loads
  68         std::vector<double> iloads(hosts.size());
  69         std::transform(loads.begin(), loads.end(), iloads.begin(), round);
  70         // compute the differences between each load and its rounded value
  71         std::vector<double> diffs(hosts.size());
  72         std::transform(loads.begin(), loads.end(), iloads.begin(),
  73                        diffs.begin(), std::minus<double>());
  74         // compute the absolute values of the diffs
  75         std::vector<double> adiffs(hosts.size());
  76         std::transform(diffs.begin(), diffs.end(), adiffs.begin(), fabs);
  77         // find i, index of the element farthest from its rounded value
  78         unsigned i;
  79         i = std::max_element(adiffs.begin(), adiffs.end()) - adiffs.begin();
  80         // remove element i from diffs, and compute the residual part...
  81         diffs[i] = diffs.back();
  82         diffs.pop_back();
  83         double residue = std::accumulate(diffs.begin(), diffs.end(), 0.0);
  84         // ... and compute element i (rounded to avoid numerical errors)
  85         iloads[i] = fabs(round(loads[i] + residue));
  86         // final sanity check
  87         xbt_assert(opt::auto_depl::load ==
  88                    std::accumulate(iloads.begin(), iloads.end(), 0.0));
  89         for (unsigned i = 0 ; i < hosts.size() ; ++i)
  90             set_load(i, iloads[i]);
  91     } else {
  92         for (unsigned i = 0 ; i < hosts.size() ; ++i)
  93             set_load(i, loads[i]);
  94     }
  95 }
  96
  97 void deployment_generator::deploy()
  98 {
  99     xbt_dynar_t args = xbt_dynar_new(sizeof(const char*), NULL);
 100     for (unsigned i = 0 ; i < hosts.size() ; ++i) {
 101         const char* hostname = hostdata::at(i).get_name();
 102         std::ostringstream oss;
 103         oss << std::setprecision(12) << hosts[i].load;
 104         std::string strload = oss.str();
 105         XBT_DEBUG("%s/load -> \"%s\"", hostname, strload.c_str());
 106         xbt_dynar_push_as(args, const char*, strload.c_str());
 107         for (unsigned j = 0 ; j < hosts[i].neighbors.size() ; ++j) {
 108             int neighbor = hosts[i].neighbors[j];
 109             const char* neighbor_name = hostdata::at(neighbor).get_name();
 110             XBT_DEBUG("%s/neighbor -> \"%s\"", hostname, neighbor_name);
 111             xbt_dynar_push_as(args, const char*, neighbor_name);
 112         }
 113         MSG_set_function(hostname, "compute", args);
 114         xbt_dynar_reset(args);
 115     }
 116     xbt_dynar_free(&args);
 117 }
 118
 119 void deployment_btree::generate()
 120 {
 121     for (unsigned i = 0 ; i < size() / 2 ; ++i) {
 122         unsigned left_child = 2 * i + 1;
 123         unsigned right_child = 2 * i + 2;
 124         if (left_child < size()) {
 125             set_link(i, left_child);
 126             if (right_child < size())
 127                 set_link(i, right_child);
 128         }
 129     }
 130 }
 131
 132 void deployment_clique::generate()
 133 {
 134     for (unsigned i = 0 ; i < size() ; ++i)
 135         for (unsigned j = 0 ; j < i ; ++j)
 136             set_link(i, j);
 137 }
 138
 139 void deployment_hcube::generate()
 140 {
 141     for (unsigned i = 0 ; i < size() ; ++i)
 142         for (unsigned j = 0 ; j < i ; ++j) {
 143             // Adapted from rom http://en.wikipedia.org/wiki/Hamming_distance
 144             unsigned dist = 0;
 145             unsigned val = i ^ j;
 146
 147             // Count the number of set bits
 148             while (val && dist < 2) {
 149                 ++dist;
 150                 val &= val - 1;
 151             }
 152             if (dist == 1)
 153                 set_link(i, j);
 154         }
 155 }
 156
 157 void deployment_line::generate()
 158 {
 159     for (unsigned i = 0 ; i < size() - 1 ; ++i)
 160         set_link(i, i + 1);
 161 }
 162
 163 void deployment_ring::generate()
 164 {
 165     set_neighbor(0, size() - 1);
 166     for (unsigned i = 0 ; i < size() - 1 ; ++i)
 167         set_link(i, i + 1);
 168     set_neighbor(size() - 1, 0);
 169 }
 170
 171 void deployment_star::generate()
 172 {
 173     for (unsigned i = 1 ; i < size() ; ++i)
 174         set_link(0, i);
 175 }
 176
 177 void deployment_torus::generate()
 178 {
 179     unsigned a = 0;
 180     unsigned b = size();
 181     while (a + 1 < b) {
 182         unsigned c = (a + b) / 2;
 183         if (c * c < size())
 184             a = c;
 185         else
 186             b = c;
 187     }
 188     unsigned width = b;
 189     // here width == ceil(sqrt(size))
 190
 191     unsigned first_on_last_line = (size() - 1) - (size() - 1) % width;
 192     XBT_DEBUG("torus size = %zu ; width = %u ; height = %zu ; foll = %u",
 193               size(), width, size() / width + !!(size() % width),
 194               first_on_last_line);
 195     for (unsigned i = 0; i < size(); i++) {
 196         unsigned next_line;
 197         unsigned prev_line;
 198         unsigned next_column;
 199         unsigned prev_column;
 200
 201         next_line = i + width;
 202         if (next_line >= size())
 203             next_line %= width; // rewind
 204
 205         if (i >= width) {
 206             prev_line = i - width;
 207         } else {
 208             prev_line = first_on_last_line + i; // rewind
 209             if (prev_line >= size())
 210                 prev_line -= width; // need to go at last but one line
 211         }
 212
 213         if (i != size() - 1) {
 214             next_column = i + 1;
 215             if (next_column % width == 0)
 216                 next_column -= width; // rewind
 217         } else {
 218             next_column = first_on_last_line; // special case for last cell
 219         }
 220
 221         if (i % width != 0) {
 222             prev_column = i - 1;
 223         } else if (i < first_on_last_line) {
 224             prev_column = i + width - 1; // rewind
 225         } else {
 226             prev_column = size() - 1; // special case for 1st cell of last line
 227         }
 228         if (next_line != i) {
 229             set_neighbor(i, next_line);
 230             if (prev_line != next_line)
 231                 set_neighbor(i, prev_line);
 232         }
 233         if (next_column != i) {
 234             set_neighbor(i, next_column);
 235             if (prev_column != next_column)
 236                 set_neighbor(i, prev_column);
 237         }
 238     }
 239 }