deployment.cpp

   1 #include <algorithm>
   2 #include <cmath>
   3 #include <cstdlib>
   4 #include <iomanip>
   5 #include <numeric>
   6 #include <sstream>
   7 #include <vector>
   8 #include <simgrid/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     if (!opt::auto_depl::random_distribution) {
  54         set_load(0, opt::auto_depl::load);
  55         return;
  56     }
  57     std::vector<double> loads(hosts.size());
  58     if (opt::auto_depl::random_seed != 1) {
  59         srand48(opt::auto_depl::random_seed);
  60         std::generate(loads.begin(), loads.end(), drand48);
  61     } else {
  62         std::fill(loads.begin(), loads.end(), 1.0);
  63     }
  64     double factor = opt::auto_depl::load /
  65         std::accumulate(loads.begin(), loads.end(), 0.0);
  66     std::transform(loads.begin(), loads.end(), loads.begin(),
  67                    [&factor](double a) { return factor * a; });
  68     if (opt::integer_transfer) {
  69         double iload;
  70         double residue = 0.0;
  71         unsigned i;
  72         for (i = 0 ; i < hosts.size() - 1; ++i) {
  73             if (residue < 0.0)
  74                 iload = std::floor(loads[i]);
  75             else if (residue > 0.0)
  76                 iload = std::ceil(loads[i]);
  77             else // residue == 0.0
  78                 iload = std::round(loads[i]);
  79             residue += (loads[i] - iload);
  80             loads[i] = iload;
  81         }
  82         // abs(round(...)) to avoid rounding errors, or a value of -0
  83         // Note: i == hosts.size() - 1
  84         iload = std::abs(std::round(loads[i] + residue));
  85         loads[i] = iload;
  86         // final sanity check
  87         xbt_assert(opt::auto_depl::load ==
  88                    std::accumulate(loads.begin(), loads.end(), 0.0));
  89     }
  90     for (unsigned i = 0 ; i < hosts.size() ; ++i)
  91         set_load(i, loads[i]);
  92 }
  93
  94 void deployment_generator::deploy()
  95 {
  96     xbt_dynar_t args = xbt_dynar_new(sizeof(const char*), nullptr);
  97     for (unsigned i = 0 ; i < hosts.size() ; ++i) {
  98         const char* hostname = hostdata::at(i).get_name();
  99         std::ostringstream oss;
 100         oss << std::setprecision(12) << hosts[i].load;
 101         std::string strload = oss.str();
 102         XBT_DEBUG("%s/load -> \"%s\"", hostname, strload.c_str());
 103         xbt_dynar_push_as(args, const char*, strload.c_str());
 104         for (unsigned j = 0 ; j < hosts[i].neighbors.size() ; ++j) {
 105             int neighbor = hosts[i].neighbors[j];
 106             const char* neighbor_name = hostdata::at(neighbor).get_name();
 107             XBT_DEBUG("%s/neighbor -> \"%s\"", hostname, neighbor_name);
 108             xbt_dynar_push_as(args, const char*, neighbor_name);
 109         }
 110         MSG_set_function(hostname, "compute", args);
 111         xbt_dynar_reset(args);
 112     }
 113     xbt_dynar_free(&args);
 114 }
 115
 116 void deployment_btree::generate()
 117 {
 118     for (unsigned i = 0 ; i < size() / 2 ; ++i) {
 119         unsigned left_child = 2 * i + 1;
 120         unsigned right_child = 2 * i + 2;
 121         if (left_child < size()) {
 122             set_link(i, left_child);
 123             if (right_child < size())
 124                 set_link(i, right_child);
 125         }
 126     }
 127 }
 128
 129 void deployment_clique::generate()
 130 {
 131     for (unsigned i = 0 ; i < size() ; ++i)
 132         for (unsigned j = 0 ; j < i ; ++j)
 133             set_link(i, j);
 134 }
 135
 136 void deployment_hcube::generate()
 137 {
 138     for (unsigned i = 0 ; i < size() ; ++i)
 139         for (unsigned j = 0 ; j < i ; ++j) {
 140             // Adapted from rom http://en.wikipedia.org/wiki/Hamming_distance
 141             unsigned dist = 0;
 142             unsigned val = i ^ j;
 143
 144             // Count the number of set bits
 145             while (val && dist < 2) {
 146                 ++dist;
 147                 val &= val - 1;
 148             }
 149             if (dist == 1)
 150                 set_link(i, j);
 151         }
 152 }
 153
 154 void deployment_line::generate()
 155 {
 156     for (unsigned i = 0 ; i < size() - 1 ; ++i)
 157         set_link(i, i + 1);
 158 }
 159
 160 void deployment_ring::generate()
 161 {
 162     set_neighbor(0, size() - 1);
 163     for (unsigned i = 0 ; i < size() - 1 ; ++i)
 164         set_link(i, i + 1);
 165     set_neighbor(size() - 1, 0);
 166 }
 167
 168 void deployment_star::generate()
 169 {
 170     for (unsigned i = 1 ; i < size() ; ++i)
 171         set_link(0, i);
 172 }
 173
 174 void deployment_torus::generate()
 175 {
 176     unsigned a = 0;
 177     unsigned b = size();
 178     while (a + 1 < b) {
 179         unsigned c = (a + b) / 2;
 180         if (c * c < size())
 181             a = c;
 182         else
 183             b = c;
 184     }
 185     unsigned width = b;
 186     // here width == std::ceil(std::sqrt(size))
 187
 188     unsigned first_on_last_line = (size() - 1) - (size() - 1) % width;
 189     XBT_DEBUG("torus size = %zu ; width = %u ; height = %zu ; foll = %u",
 190               size(), width, size() / width + !!(size() % width),
 191               first_on_last_line);
 192     for (unsigned i = 0; i < size(); i++) {
 193         unsigned next_line;
 194         unsigned prev_line;
 195         unsigned next_column;
 196         unsigned prev_column;
 197
 198         next_line = i + width;
 199         if (next_line >= size())
 200             next_line %= width; // rewind
 201
 202         if (i >= width) {
 203             prev_line = i - width;
 204         } else {
 205             prev_line = first_on_last_line + i; // rewind
 206             if (prev_line >= size())
 207                 prev_line -= width; // need to go at last but one line
 208         }
 209
 210         if (i != size() - 1) {
 211             next_column = i + 1;
 212             if (next_column % width == 0)
 213                 next_column -= width; // rewind
 214         } else {
 215             next_column = first_on_last_line; // special case for last cell
 216         }
 217
 218         if (i % width != 0) {
 219             prev_column = i - 1;
 220         } else if (i < first_on_last_line) {
 221             prev_column = i + width - 1; // rewind
 222         } else {
 223             prev_column = size() - 1; // special case for 1st cell of last line
 224         }
 225         if (next_line != i) {
 226             set_neighbor(i, next_line);
 227             if (prev_line != next_line)
 228                 set_neighbor(i, prev_line);
 229         }
 230         if (next_column != i) {
 231             set_neighbor(i, next_column);
 232             if (prev_column != next_column)
 233                 set_neighbor(i, prev_column);
 234         }
 235     }
 236 }