1257ea7efcc06b66428244108a44fc414c2f5bb5
[charm.git] / src / ck-ldb / CentralLB.C
1 /**
2  * \addtogroup CkLdb
3 */
4 /*@{*/
5
6 #include <charm++.h>
7 #include "ck.h"
8 #include "envelope.h"
9 #include "CentralLB.h"
10 #include "LBDBManager.h"
11 #include "LBSimulation.h"
12
13 #define  DEBUGF(x)       // CmiPrintf x;
14 #define  DEBUG(x)        // x;
15
16 #if CMK_MEM_CHECKPOINT
17    /* can not handle reduction in inmem FT */
18 #define USE_REDUCTION         0
19 #define USE_LDB_SPANNING_TREE 0
20 #elif defined(_FAULT_MLOG_)
21 /* can not handle reduction in inmem FT */
22 #define USE_REDUCTION         0
23 #define USE_LDB_SPANNING_TREE 0
24 #else
25 #define USE_REDUCTION         1
26 #define USE_LDB_SPANNING_TREE 1
27 #endif
28
29 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
30 extern int _restartFlag;
31 extern void getGlobalStep(CkGroupID );
32 extern void initMlogLBStep(CkGroupID );
33 extern int globalResumeCount;
34 extern void sendDummyMigrationCounts(int *);
35 #endif
36
37 #if CMK_GRID_QUEUE_AVAILABLE
38 CpvExtern(void *, CkGridObject);
39 #endif
40
41 CkGroupID loadbalancer;
42 int * lb_ptr;
43 int load_balancer_created;
44
45 CreateLBFunc_Def(CentralLB, "CentralLB base class")
46
47 static void getPredictedLoadWithMsg(BaseLB::LDStats* stats, int count, 
48                              LBMigrateMsg *, LBInfo &info, int considerComm);
49
50 /*
51 void CreateCentralLB()
52 {
53   CProxy_CentralLB::ckNew(0);
54 }
55 */
56
57 void CentralLB::staticStartLB(void* data)
58 {
59   CentralLB *me = (CentralLB*)(data);
60   me->StartLB();
61 }
62
63 void CentralLB::staticMigrated(void* data, LDObjHandle h, int waitBarrier)
64 {
65   CentralLB *me = (CentralLB*)(data);
66   me->Migrated(h, waitBarrier);
67 }
68
69 void CentralLB::staticAtSync(void* data)
70 {
71   CentralLB *me = (CentralLB*)(data);
72   me->AtSync();
73 }
74
75 void CentralLB::initLB(const CkLBOptions &opt)
76 {
77 #if CMK_LBDB_ON
78   lbname = "CentralLB";
79   thisProxy = CProxy_CentralLB(thisgroup);
80   //  CkPrintf("Construct in %d\n",CkMyPe());
81
82   // create and turn on by default
83   receiver = theLbdb->
84     AddLocalBarrierReceiver((LDBarrierFn)(staticAtSync),(void*)(this));
85   notifier = theLbdb->getLBDB()->
86     NotifyMigrated((LDMigratedFn)(staticMigrated),(void*)(this));
87   startLbFnHdl = theLbdb->getLBDB()->
88     AddStartLBFn((LDStartLBFn)(staticStartLB),(void*)(this));
89
90   // CkPrintf("[%d] CentralLB initLB \n",CkMyPe());
91   if (opt.getSeqNo() > 0) turnOff();
92
93   stats_msg_count = 0;
94   statsMsgsList = NULL;
95   statsData = NULL;
96
97   storedMigrateMsg = NULL;
98   reduction_started = 0;
99
100   // for future predictor
101   if (_lb_predict) predicted_model = new FutureModel(_lb_predict_window);
102   else predicted_model=0;
103   // register user interface callbacks
104   theLbdb->getLBDB()->SetupPredictor((LDPredictModelFn)(staticPredictorOn),(LDPredictWindowFn)(staticPredictorOnWin),(LDPredictFn)(staticPredictorOff),(LDPredictModelFn)(staticChangePredictor),(void*)(this));
105
106   myspeed = theLbdb->ProcessorSpeed();
107
108   migrates_completed = 0;
109   future_migrates_completed = 0;
110   migrates_expected = -1;
111   future_migrates_expected = -1;
112   cur_ld_balancer = _lb_args.central_pe();      // 0 default
113   lbdone = 0;
114   count_msgs=0;
115   statsMsg = NULL;
116
117   if (_lb_args.statsOn()) theLbdb->CollectStatsOn();
118
119   load_balancer_created = 1;
120 #endif
121 }
122
123 CentralLB::~CentralLB()
124 {
125 #if CMK_LBDB_ON
126   delete [] statsMsgsList;
127   delete statsData;
128   theLbdb = CProxy_LBDatabase(_lbdb).ckLocalBranch();
129   if (theLbdb) {
130     theLbdb->getLBDB()->
131       RemoveNotifyMigrated(notifier);
132     theLbdb->
133       RemoveStartLBFn((LDStartLBFn)(staticStartLB));
134   }
135 #endif
136 }
137
138 void CentralLB::turnOn() 
139 {
140 #if CMK_LBDB_ON
141   theLbdb->getLBDB()->
142     TurnOnBarrierReceiver(receiver);
143   theLbdb->getLBDB()->
144     TurnOnNotifyMigrated(notifier);
145   theLbdb->getLBDB()->
146     TurnOnStartLBFn(startLbFnHdl);
147 #endif
148 }
149
150 void CentralLB::turnOff() 
151 {
152 #if CMK_LBDB_ON
153   theLbdb->getLBDB()->
154     TurnOffBarrierReceiver(receiver);
155   theLbdb->getLBDB()->
156     TurnOffNotifyMigrated(notifier);
157   theLbdb->getLBDB()->
158     TurnOffStartLBFn(startLbFnHdl);
159 #endif
160 }
161
162 void CentralLB::AtSync()
163 {
164 #if CMK_LBDB_ON
165   DEBUGF(("[%d] CentralLB AtSync step %d!!!!!\n",CkMyPe(),step()));
166
167 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
168         CpvAccess(_currentObj)=this;
169 #endif
170
171   // if num of processor is only 1, nothing should happen
172   if (!QueryBalanceNow(step()) || CkNumPes() == 1) {
173     MigrationDone(0);
174     return;
175   }
176   if(CmiNodeAlive(CkMyPe())){
177     thisProxy [CkMyPe()].ProcessAtSync();
178   }
179 #endif
180 }
181
182 #include "ComlibStrategy.h"
183
184 void CentralLB::ProcessAtSync()
185 {
186 #if CMK_LBDB_ON
187   if (reduction_started) return;              // reducton in progress
188
189   CmiAssert(CmiNodeAlive(CkMyPe()));
190   if (CkMyPe() == cur_ld_balancer) {
191     start_lb_time = CkWallTimer();
192   }
193
194
195 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
196         initMlogLBStep(thisgroup);
197 #endif
198
199   // build message
200   BuildStatsMsg();
201
202 #if USE_REDUCTION
203     // reduction to get total number of objects and comm
204     // so that processor 0 can pre-allocate load balancing database
205   int counts[2];
206   counts[0] = theLbdb->GetObjDataSz();
207   counts[1] = theLbdb->GetCommDataSz();
208
209   CkCallback cb(CkIndex_CentralLB::ReceiveCounts((CkReductionMsg*)NULL), 
210                   thisProxy[0]);
211   contribute(2*sizeof(int), counts, CkReduction::sum_int, cb);
212   reduction_started = 1;
213 #else
214   SendStats();
215 #endif
216 #endif
217 }
218
219 // called only on 0
220 void CentralLB::ReceiveCounts(CkReductionMsg  *msg)
221 {
222   CmiAssert(CkMyPe() == 0);
223   if (statsData == NULL) statsData = new LDStats;
224
225   int *counts = (int *)msg->getData();
226   int n_objs = counts[0];
227   int n_comm = counts[1];
228
229     // resize database
230   statsData->objData.resize(n_objs);
231   statsData->from_proc.resize(n_objs);
232   statsData->to_proc.resize(n_objs);
233   statsData->commData.resize(n_comm);
234
235   DEBUGF(("[%d] ReceiveCounts: n_objs:%d n_comm:%d\n",CkMyPe(), n_objs, n_comm));
236         
237     // broadcast call to let everybody start to send stats
238   thisProxy.SendStats();
239 }
240
241 void CentralLB::BuildStatsMsg()
242 {
243 #if CMK_LBDB_ON
244   // build and send stats
245   const int osz = theLbdb->GetObjDataSz();
246   const int csz = theLbdb->GetCommDataSz();
247
248   int npes = CkNumPes();
249   CLBStatsMsg* msg = new CLBStatsMsg(osz, csz);
250   _MEMCHECK(msg);
251   msg->from_pe = CkMyPe();
252 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
253         msg->step = step();
254 #endif
255   //msg->serial = CrnRand();
256
257 /*
258   theLbdb->TotalTime(&msg->total_walltime,&msg->total_cputime);
259   theLbdb->IdleTime(&msg->idletime);
260   theLbdb->BackgroundLoad(&msg->bg_walltime,&msg->bg_cputime);
261 */
262 #if CMK_LB_CPUTIMER
263   theLbdb->GetTime(&msg->total_walltime,&msg->total_cputime,
264                    &msg->idletime, &msg->bg_walltime,&msg->bg_cputime);
265 #else
266   theLbdb->GetTime(&msg->total_walltime,&msg->total_walltime,
267                    &msg->idletime, &msg->bg_walltime,&msg->bg_walltime);
268 #endif
269
270   msg->pe_speed = myspeed;
271   DEBUGF(("Processor %d Total time (wall,cpu) = %f %f Idle = %f Bg = %f %f\n", CkMyPe(),msg->total_walltime,msg->total_cputime,msg->idletime,msg->bg_walltime,msg->bg_cputime));
272
273   msg->n_objs = osz;
274   theLbdb->GetObjData(msg->objData);
275   msg->n_comm = csz;
276   theLbdb->GetCommData(msg->commData);
277 //  theLbdb->ClearLoads();
278   DEBUGF(("PE %d BuildStatsMsg %d objs, %d comm\n",CkMyPe(),msg->n_objs,msg->n_comm));
279
280   if(CkMyPe() == cur_ld_balancer) {
281     msg->avail_vector = new char[CkNumPes()];
282     LBDatabaseObj()->get_avail_vector(msg->avail_vector);
283     msg->next_lb = LBDatabaseObj()->new_lbbalancer();
284   }
285
286   CmiAssert(statsMsg == NULL);
287   statsMsg = msg;
288 #endif
289 }
290
291 // called on every processor
292 void CentralLB::SendStats()
293 {
294 #if CMK_LBDB_ON
295   CmiAssert(statsMsg != NULL);
296   reduction_started = 0;
297
298 #if USE_LDB_SPANNING_TREE
299   if(CkNumPes()>1024)
300   {
301     if (CkMyPe() == cur_ld_balancer)
302       thisProxy[CkMyPe()].ReceiveStats(statsMsg);
303     else
304       thisProxy[CkMyPe()].ReceiveStatsViaTree(statsMsg);
305   }
306   else
307 #endif
308   {
309     DEBUGF(("[%d] calling ReceiveStats on step %d \n",CmiMyPe(),step()));
310     thisProxy[cur_ld_balancer].ReceiveStats(statsMsg);
311   }
312
313   statsMsg = NULL;
314
315 #ifdef __BIGSIM__
316   BgEndStreaming();
317 #endif
318
319   {
320   // enfore the barrier to wait until centralLB says no
321   LDOMHandle h;
322   h.id.id.idx = 0;
323   theLbdb->getLBDB()->RegisteringObjects(h);
324   }
325 #endif
326 }
327
328 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
329 extern int donotCountMigration;
330 #endif
331
332 void CentralLB::Migrated(LDObjHandle h, int waitBarrier)
333 {
334 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
335     if(donotCountMigration){
336         return ;
337     }
338 #endif
339
340 #if CMK_LBDB_ON
341   if (waitBarrier) {
342             migrates_completed++;
343       DEBUGF(("[%d] An object migrated! %d %d\n",CkMyPe(),migrates_completed,migrates_expected));
344     if (migrates_completed == migrates_expected) {
345       MigrationDone(1);
346     }
347   }
348   else {
349     future_migrates_completed ++;
350     DEBUGF(("[%d] An object migrated with no barrier! %d expected: %d\n",CkMyPe(),future_migrates_completed,future_migrates_expected));
351     if (future_migrates_completed == future_migrates_expected)  {
352         CheckMigrationComplete();
353     }
354   }
355 #endif
356 }
357
358 void CentralLB::MissMigrate(int waitForBarrier)
359 {
360   LDObjHandle h;
361   Migrated(h, waitForBarrier);
362 }
363
364 // build a complete data from bufferred messages
365 // not used when USE_REDUCTION = 1
366 void CentralLB::buildStats()
367 {
368     statsData->nprocs() = stats_msg_count;
369     // allocate space
370     statsData->objData.resize(statsData->n_objs);
371     statsData->from_proc.resize(statsData->n_objs);
372     statsData->to_proc.resize(statsData->n_objs);
373     statsData->commData.resize(statsData->n_comm);
374
375     int nobj = 0;
376     int ncom = 0;
377     int nmigobj = 0;
378     // copy all data in individule message to this big structure
379     for (int pe=0; pe<CkNumPes(); pe++) {
380        int i;
381        CLBStatsMsg *msg = statsMsgsList[pe];
382        if(msg == NULL) continue;
383        for (i=0; i<msg->n_objs; i++) {
384          statsData->from_proc[nobj] = statsData->to_proc[nobj] = pe;
385          statsData->objData[nobj] = msg->objData[i];
386          if (msg->objData[i].migratable) nmigobj++;
387          nobj++;
388        }
389        for (i=0; i<msg->n_comm; i++) {
390          statsData->commData[ncom] = msg->commData[i];
391          ncom++;
392        }
393        // free the memory
394        delete msg;
395        statsMsgsList[pe]=0;
396     }
397     statsData->n_migrateobjs = nmigobj;
398 }
399
400 // deposit one processor data at a time, note database is pre-allocated
401 // to have enough space
402 // used when USE_REDUCTION = 1
403 void CentralLB::depositData(CLBStatsMsg *m)
404 {
405   int i;
406   if (m == NULL) return;
407
408   const int pe = m->from_pe;
409   struct ProcStats &procStat = statsData->procs[pe];
410   procStat.pe = pe;
411   procStat.total_walltime = m->total_walltime;
412   procStat.idletime = m->idletime;
413   procStat.bg_walltime = m->bg_walltime;
414 #if CMK_LB_CPUTIMER
415   procStat.total_cputime = m->total_cputime;
416   procStat.bg_cputime = m->bg_cputime;
417 #endif
418   procStat.pe_speed = m->pe_speed;
419   //procStat.utilization = 1.0;
420   procStat.available = CmiTrue;
421   procStat.n_objs = m->n_objs;
422
423   int &nobj = statsData->n_objs;
424   int &nmigobj = statsData->n_migrateobjs;
425   for (i=0; i<m->n_objs; i++) {
426       statsData->from_proc[nobj] = statsData->to_proc[nobj] = pe;
427       statsData->objData[nobj] = m->objData[i];
428       if (m->objData[i].migratable) nmigobj++;
429       nobj++;
430       CmiAssert(nobj <= statsData->objData.capacity());
431   }
432   int &n_comm = statsData->n_comm;
433   for (i=0; i<m->n_comm; i++) {
434       statsData->commData[n_comm] = m->commData[i];
435       n_comm++;
436       CmiAssert(n_comm <= statsData->commData.capacity());
437   }
438   delete m;
439 }
440
441 void CentralLB::ReceiveStats(CkMarshalledCLBStatsMessage &msg)
442 {
443 #if CMK_LBDB_ON
444   if (statsMsgsList == NULL) {
445     statsMsgsList = new CLBStatsMsg*[CkNumPes()];
446     CmiAssert(statsMsgsList != NULL);
447     for(int i=0; i < CkNumPes(); i++)
448       statsMsgsList[i] = 0;
449   }
450   if (statsData == NULL) statsData = new LDStats;
451
452     //  loop through all CLBStatsMsg in the incoming msg
453   int count = msg.getCount();
454   for (int num = 0; num < count; num++) 
455   {
456     CLBStatsMsg *m = msg.getMessage(num);
457     CmiAssert(m!=NULL);
458     const int pe = m->from_pe;
459     DEBUGF(("Stats msg received, %d %d %d %p step %d\n", pe,stats_msg_count,m->n_objs,m,step()));
460 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))     
461 /*      
462  *  if(m->step < step()){
463  *    //TODO: if a processor is redoing an old load balance step..
464  *    //tell it that the step is done and that it should not perform any migrations
465  *      thisProxy[pe].ReceiveDummyMigration();
466  *  }*/
467 #endif
468         
469     if(!CmiNodeAlive(pe)){
470         DEBUGF(("[%d] ReceiveStats called from invalidProcessor %d\n",CkMyPe(),pe));
471         continue;
472     }
473         
474     if (m->avail_vector!=NULL) {
475       LBDatabaseObj()->set_avail_vector(m->avail_vector,  m->next_lb);
476     }
477
478     if (statsMsgsList[pe] != 0) {
479       CkPrintf("*** Unexpected CLBStatsMsg in ReceiveStats from PE %d ***\n",
480              pe);
481     } else {
482       statsMsgsList[pe] = m;
483 #if USE_REDUCTION
484       depositData(m);
485 #else
486       // store per processor data right away
487       struct ProcStats &procStat = statsData->procs[pe];
488       procStat.pe = pe;
489       procStat.total_walltime = m->total_walltime;
490       procStat.idletime = m->idletime;
491       procStat.bg_walltime = m->bg_walltime;
492 #if CMK_LB_CPUTIMER
493       procStat.total_cputime = m->total_cputime;
494       procStat.bg_cputime = m->bg_cputime;
495 #endif
496       procStat.pe_speed = m->pe_speed;
497       //procStat.utilization = 1.0;
498       procStat.available = CmiTrue;
499       procStat.n_objs = m->n_objs;
500
501       statsData->n_objs += m->n_objs;
502       statsData->n_comm += m->n_comm;
503 #endif
504       stats_msg_count++;
505     }
506   }    // end of for
507
508   const int clients = CkNumValidPes();
509   DEBUGF(("THIS POINT count = %d, clients = %d\n",stats_msg_count,clients));
510  
511   if (stats_msg_count == clients) {
512         DEBUGF(("[%d] All stats messages received \n",CmiMyPe()));
513     statsData->nprocs() = stats_msg_count;
514     thisProxy[CkMyPe()].LoadBalance();
515   }
516 #endif
517 }
518
519 /** added by Abhinav for receiving msgs via spanning tree */
520 void CentralLB::ReceiveStatsViaTree(CkMarshalledCLBStatsMessage &msg)
521 {
522 #if CMK_LBDB_ON
523         CmiAssert(CkMyPe() != 0);
524         bufMsg.add(msg);         // buffer messages
525         count_msgs++;
526         //CkPrintf("here %d\n", CkMyPe());
527         if (count_msgs == st.numChildren+1) {
528                 if(st.parent == 0)
529                 {
530                         thisProxy[0].ReceiveStats(bufMsg);
531                         //CkPrintf("from %d\n", CkMyPe());
532                 }
533                 else
534                         thisProxy[st.parent].ReceiveStatsViaTree(bufMsg);
535                 count_msgs = 0;
536                 bufMsg.free();
537         } 
538 #endif
539 }
540
541 void CentralLB::LoadBalance()
542 {
543 #if CMK_LBDB_ON
544   int proc;
545   const int clients = CkNumPes();
546
547 #if ! USE_REDUCTION
548   // build data
549   buildStats();
550 #else
551   for (proc = 0; proc < clients; proc++) statsMsgsList[proc] = NULL;
552 #endif
553
554   if (_lb_args.debug()) 
555       CmiPrintf("\nCharmLB> %s: PE [%d] step %d starting at %f Memory: %f MB\n",
556                   lbname, cur_ld_balancer, step(), start_lb_time,
557                   CmiMemoryUsage()/(1024.0*1024.0));
558
559   // if we are in simulation mode read data
560   if (LBSimulation::doSimulation) simulationRead();
561
562   char *availVector = LBDatabaseObj()->availVector();
563   for(proc = 0; proc < clients; proc++)
564       statsData->procs[proc].available = (CmiBool)availVector[proc];
565
566   preprocess(statsData);
567
568 //    CkPrintf("Before Calling Strategy\n");
569
570   if (_lb_args.printSummary()) {
571       LBInfo info(clients);
572         // not take comm data
573       info.getInfo(statsData, clients, 0);
574       LBRealType mLoad, mCpuLoad, totalLoad;
575       info.getSummary(mLoad, mCpuLoad, totalLoad);
576       int nmsgs, nbytes;
577       statsData->computeNonlocalComm(nmsgs, nbytes);
578       CkPrintf("[%d] Load Summary (before LB): max (with bg load): %f max (obj only): %f average: %f at step %d nonlocal: %d msgs %.2fKB.\n", CkMyPe(), mLoad, mCpuLoad, totalLoad/clients, step(), nmsgs, 1.0*nbytes/1024);
579 //      if (_lb_args.debug() > 1) {
580 //        for (int i=0; i<statsData->n_objs; i++)
581 //          CmiPrintf("[%d] %.10f %.10f\n", i, statsData->objData[i].minWall, statsData->objData[i].maxWall);
582 //      }
583   }
584
585 #if CMK_REPLAYSYSTEM
586   LDHandle *loadBalancer_pointers;
587   if (_replaySystem) {
588     loadBalancer_pointers = (LDHandle*)malloc(CkNumPes()*sizeof(LDHandle));
589     for (int i=0; i<statsData->n_objs; ++i) loadBalancer_pointers[statsData->from_proc[i]] = statsData->objData[i].handle.omhandle.ldb;
590   }
591 #endif
592   
593   LBMigrateMsg* migrateMsg = Strategy(statsData);
594 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
595         migrateMsg->step = step();
596 #endif
597
598 #if CMK_REPLAYSYSTEM
599   CpdHandleLBMessage(&migrateMsg);
600   if (_replaySystem) {
601     for (int i=0; i<migrateMsg->n_moves; ++i) migrateMsg->moves[i].obj.omhandle.ldb = loadBalancer_pointers[migrateMsg->moves[i].from_pe];
602     free(loadBalancer_pointers);
603   }
604 #endif
605   
606   LBDatabaseObj()->get_avail_vector(migrateMsg->avail_vector);
607   migrateMsg->next_lb = LBDatabaseObj()->new_lbbalancer();
608
609   // if this is the step at which we need to dump the database
610   simulationWrite();
611
612 //  calculate predicted load
613 //  very time consuming though, so only happen when debugging is on
614   if (_lb_args.printSummary()) {
615       LBInfo info(clients);
616         // not take comm data
617       getPredictedLoadWithMsg(statsData, clients, migrateMsg, info, 0);
618       LBRealType mLoad, mCpuLoad, totalLoad;
619       info.getSummary(mLoad, mCpuLoad, totalLoad);
620       int nmsgs, nbytes;
621       statsData->computeNonlocalComm(nmsgs, nbytes);
622       CkPrintf("[%d] Load Summary (after LB): max (with bg load): %f max (obj only): %f average: %f at step %d nonlocal: %d msgs %.2fKB useMem: %.2fKB.\n", CkMyPe(), mLoad, mCpuLoad, totalLoad/clients, step(), nmsgs, 1.0*nbytes/1024, (1.0*useMem())/1024);
623       for (int i=0; i<clients; i++)
624         migrateMsg->expectedLoad[i] = info.peLoads[i];
625   }
626
627   DEBUGF(("[%d]calling recv migration\n",CkMyPe()));
628 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_)) 
629     lbDecisionCount++;
630     migrateMsg->lbDecisionCount = lbDecisionCount;
631 #endif
632
633   envelope *env = UsrToEnv(migrateMsg);
634   if (1) {
635       // broadcast
636     thisProxy.ReceiveMigration(migrateMsg);
637   }
638   else {
639     // split the migration for each processor
640     for (int p=0; p<CkNumPes(); p++) {
641       LBMigrateMsg *m = extractMigrateMsg(migrateMsg, p);
642       thisProxy[p].ReceiveMigration(m);
643     }
644     delete migrateMsg;
645   }
646
647   // Zero out data structures for next cycle
648   // CkPrintf("zeroing out data\n");
649   statsData->clear();
650   stats_msg_count=0;
651 #endif
652 }
653
654 // test if sender and receiver in a commData is nonmigratable.
655 static int isMigratable(LDObjData **objData, int *len, int count, const LDCommData &commData)
656 {
657 #if CMK_LBDB_ON
658   for (int pe=0 ; pe<count; pe++)
659   {
660     for (int i=0; i<len[pe]; i++)
661       if (LDObjIDEqual(objData[pe][i].objID(), commData.sender.objID()) ||
662           LDObjIDEqual(objData[pe][i].objID(), commData.receiver.get_destObj().objID())) 
663       return 0;
664   }
665 #endif
666   return 1;
667 }
668
669 // rebuild LDStats and remove all non-migratble objects and related things
670 void CentralLB::removeNonMigratable(LDStats* stats, int count)
671 {
672   int i;
673
674   // check if we have non-migratable objects
675   int have = 0;
676   for (i=0; i<stats->n_objs; i++) 
677   {
678     LDObjData &odata = stats->objData[i];
679     if (!odata.migratable) {
680       have = 1; break;
681     }
682   }
683   if (have == 0) return;
684
685   CkVec<LDObjData> nonmig;
686   CkVec<int> new_from_proc, new_to_proc;
687   nonmig.resize(stats->n_migrateobjs);
688   new_from_proc.resize(stats->n_migrateobjs);
689   new_to_proc.resize(stats->n_migrateobjs);
690   int n_objs = 0;
691   for (i=0; i<stats->n_objs; i++) 
692   {
693     LDObjData &odata = stats->objData[i];
694     if (odata.migratable) {
695       nonmig[n_objs] = odata;
696       new_from_proc[n_objs] = stats->from_proc[i];
697       new_to_proc[n_objs] = stats->to_proc[i];
698       n_objs ++;
699     }
700     else {
701       stats->procs[stats->from_proc[i]].bg_walltime += odata.wallTime;
702 #if CMK_LB_CPUTIMER
703       stats->procs[stats->from_proc[i]].bg_cputime += odata.cpuTime;
704 #endif
705     }
706   }
707   CmiAssert(stats->n_migrateobjs == n_objs);
708
709   stats->makeCommHash();
710   
711   CkVec<LDCommData> newCommData;
712   newCommData.resize(stats->n_comm);
713   int n_comm = 0;
714   for (i=0; i<stats->n_comm; i++) 
715   {
716     LDCommData& cdata = stats->commData[i];
717     if (!cdata.from_proc()) 
718     {
719       int idx = stats->getSendHash(cdata);
720       CmiAssert(idx != -1);
721       if (!stats->objData[idx].migratable) continue;
722     }
723     switch (cdata.receiver.get_type()) {
724     case LD_PROC_MSG:
725       break;
726     case LD_OBJ_MSG:  {
727       int idx = stats->getRecvHash(cdata);
728       if (stats->complete_flag)
729         CmiAssert(idx != -1);
730       else if (idx == -1) continue;          // receiver not in this group
731       if (!stats->objData[idx].migratable) continue;
732       break;
733       }
734     case LD_OBJLIST_MSG:    // object message FIXME add multicast
735       break;
736     }
737     newCommData[n_comm] = cdata;
738     n_comm ++;
739   }
740
741   if (n_objs != stats->n_objs) CmiPrintf("Removed %d nonmigratable %d comms - n_objs:%d migratable:%d\n", stats->n_objs-n_objs, stats->n_objs, stats->n_migrateobjs, stats->n_comm-n_comm);
742
743   // swap to new data
744   stats->objData = nonmig;
745   stats->from_proc = new_from_proc;
746   stats->to_proc = new_to_proc;
747   stats->n_objs = n_objs;
748
749   stats->commData = newCommData;
750   stats->n_comm = n_comm;
751
752   stats->deleteCommHash();
753   stats->makeCommHash();
754
755 }
756
757
758 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
759 extern int restarted;
760 #endif
761
762 void CentralLB::ReceiveMigration(LBMigrateMsg *m)
763 {
764   storedMigrateMsg = m;
765   CkCallback cb(CkIndex_CentralLB::ProcessReceiveMigration((CkReductionMsg*)NULL),
766                   thisProxy);
767   contribute(0, NULL, CkReduction::max_int, cb);
768 }
769
770 void CentralLB::ProcessReceiveMigration(CkReductionMsg  *msg)
771 {
772 #if CMK_LBDB_ON
773         int i;
774         LBMigrateMsg *m = storedMigrateMsg;
775         CmiAssert(m!=NULL);
776         delete msg;
777
778 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
779         int *dummyCounts;
780
781         DEBUGF(("[%d] Starting ReceiveMigration WITH step %d m->step %d\n",CkMyPe(),step(),m->step));
782         // CmiPrintf("[%d] Starting ReceiveMigration step %d m->step %d\n",CkMyPe(),step(),m->step);
783         if(step() > m->step){
784                 char str[100];
785                 envelope *env = UsrToEnv(m);
786                 CmiPrintf("[%d] Object %s tProcessed %d m->TN %d\n",CmiMyPe(),mlogData->objID.toString(str),mlogData->tProcessed,env->TN);
787                 return;
788         }
789         lbDecisionCount = m->lbDecisionCount;
790 #endif
791
792   if (_lb_args.debug() > 1) 
793     if (CkMyPe()%1024==0) CmiPrintf("[%d] Starting ReceiveMigration step %d at %f\n",CkMyPe(),step(), CmiWallTimer());
794
795   for (i=0; i<CkNumPes(); i++) theLbdb->lastLBInfo.expectedLoad[i] = m->expectedLoad[i];
796   CmiAssert(migrates_expected <= 0 || migrates_completed == migrates_expected);
797 /*FAULT_EVAC*/
798   if(!CmiNodeAlive(CkMyPe())){
799         delete m;
800         return;
801   }
802   migrates_expected = 0;
803   future_migrates_expected = 0;
804 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
805         int sending=0;
806     int dummy=0;
807         LBDB *_myLBDB = theLbdb->getLBDB();
808         if(_restartFlag){
809         dummyCounts = new int[CmiNumPes()];
810         bzero(dummyCounts,sizeof(int)*CmiNumPes());
811     }
812 #endif
813   for(i=0; i < m->n_moves; i++) {
814     MigrateInfo& move = m->moves[i];
815     const int me = CkMyPe();
816     if (move.from_pe == me && move.to_pe != me) {
817       DEBUGF(("[%d] migrating object to %d\n",move.from_pe,move.to_pe));
818       // migrate object, in case it is already gone, inform toPe
819 #if (!defined(_FAULT_MLOG_) && !defined(_FAULT_CAUSAL_))
820       if (theLbdb->Migrate(move.obj,move.to_pe) == 0) 
821          thisProxy[move.to_pe].MissMigrate(!move.async_arrival);
822 #else
823             if(_restartFlag == 0){
824                 DEBUG(CmiPrintf("[%d] need to move object from %d to %d \n",CkMyPe(),move.from_pe,move.to_pe));
825                 theLbdb->Migrate(move.obj,move.to_pe);
826                 sending++;
827             }else{
828                 if(_myLBDB->validObjHandle(move.obj)){
829                     DEBUG(CmiPrintf("[%d] need to move object from %d to %d \n",CkMyPe(),move.from_pe,move.to_pe));
830                     theLbdb->Migrate(move.obj,move.to_pe);
831                     sending++;
832                 }else{
833                     DEBUG(CmiPrintf("[%d] dummy move to pe %d detected after restart \n",CmiMyPe(),move.to_pe));
834                     dummyCounts[move.to_pe]++;
835                     dummy++;
836                 }
837             }
838 #endif
839     } else if (move.from_pe != me && move.to_pe == me) {
840        DEBUGF(("[%d] expecting object from %d\n",move.to_pe,move.from_pe));
841       if (!move.async_arrival) migrates_expected++;
842       else future_migrates_expected++;
843     }
844   }
845   DEBUGF(("[%d] in ReceiveMigration %d moves expected: %d future expected: %d\n",CkMyPe(),m->n_moves, migrates_expected, future_migrates_expected));
846   // if (_lb_debug) CkPrintf("[%d] expecting %d objects migrating.\n", CkMyPe(), migrates_expected);
847
848 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
849         if(_restartFlag){
850                 sendDummyMigrationCounts(dummyCounts);
851                 _restartFlag  =0;
852         delete []dummyCounts;
853         }
854 #endif
855
856
857 #if 0
858   if (m->n_moves ==0) {
859     theLbdb->SetLBPeriod(theLbdb->GetLBPeriod()*2);
860   }
861 #endif
862   cur_ld_balancer = m->next_lb;
863   if((CkMyPe() == cur_ld_balancer) && (cur_ld_balancer != 0)){
864       LBDatabaseObj()->set_avail_vector(m->avail_vector, -2);
865   }
866
867   if (migrates_expected == 0 || migrates_completed == migrates_expected)
868     MigrationDone(1);
869   delete m;
870
871 //      CkEvacuatedElement();
872 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
873 //  migrates_expected = 0;
874 //  //  ResumeClients(1);
875 #endif
876 #endif
877 }
878
879 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
880 void CentralLB::ReceiveDummyMigration(int globalDecisionCount){
881     DEBUGF(("[%d] ReceiveDummyMigration called for step %d with globalDecisionCount %d\n",CkMyPe(),step(),globalDecisionCount));
882     //TODO: this is gonna be important when a crash happens during checkpoint
883     //the globalDecisionCount would have to be saved and compared against
884     //a future recvMigration
885                 
886         thisProxy[CkMyPe()].ResumeClients(1);
887 }
888 #endif
889
890 void CentralLB::MigrationDone(int balancing)
891 {
892 #if CMK_LBDB_ON
893   migrates_completed = 0;
894   migrates_expected = -1;
895   // clear load stats
896   if (balancing) theLbdb->ClearLoads();
897   // Increment to next step
898   theLbdb->incStep();
899         DEBUGF(("[%d] Incrementing Step %d \n",CkMyPe(),step()));
900   // if sync resume, invoke a barrier
901
902 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
903     savedBalancing = balancing;
904     startLoadBalancingMlog(&resumeCentralLbAfterChkpt,(void *)this);
905 #endif
906
907   LBDatabase::Object()->MigrationDone();    // call registered callbacks
908
909   LoadbalanceDone(balancing);        // callback
910 #if (!defined(_FAULT_MLOG_) && !defined(_FAULT_CAUSAL_))
911   // if sync resume invoke a barrier
912   if (balancing && _lb_args.syncResume()) {
913     CkCallback cb(CkIndex_CentralLB::ResumeClients((CkReductionMsg*)NULL), 
914                   thisProxy);
915     contribute(0, NULL, CkReduction::sum_int, cb);
916   }
917   else{ 
918     if(CmiNodeAlive(CkMyPe())){
919         thisProxy [CkMyPe()].ResumeClients(balancing);
920     }   
921   }     
922 #if CMK_GRID_QUEUE_AVAILABLE
923   CmiGridQueueDeregisterAll ();
924   CpvAccess(CkGridObject) = NULL;
925 #endif
926 #endif 
927 #endif
928 }
929
930 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
931 void CentralLB::endMigrationDone(int balancing){
932     DEBUGF(("[%d] CentralLB::endMigrationDone step %d\n",CkMyPe(),step()));
933
934
935   if (balancing && _lb_args.syncResume()) {
936     CkCallback cb(CkIndex_CentralLB::ResumeClients((CkReductionMsg*)NULL),
937                   thisProxy);
938     contribute(0, NULL, CkReduction::sum_int, cb);
939   }
940   else{
941     if(CmiNodeAlive(CkMyPe())){
942     DEBUGF(("[%d] Sending ResumeClients balancing %d \n",CkMyPe(),balancing));
943     thisProxy [CkMyPe()].ResumeClients(balancing);
944     }
945   }
946
947 }
948 #endif
949
950 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
951 void resumeCentralLbAfterChkpt(void *_lb){
952     CentralLB *lb= (CentralLB *)_lb;
953     CpvAccess(_currentObj)=lb;
954     lb->endMigrationDone(lb->savedBalancing);
955 }
956 #endif
957
958
959 void CentralLB::ResumeClients(CkReductionMsg *msg)
960 {
961   ResumeClients(1);
962   delete msg;
963 }
964
965 void CentralLB::ResumeClients(int balancing)
966 {
967 #if CMK_LBDB_ON
968 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
969     resumeCount++;
970     globalResumeCount = resumeCount;
971 #endif
972   DEBUGF(("[%d] Resuming clients. balancing:%d.\n",CkMyPe(),balancing));
973   if (balancing && _lb_args.debug() && CkMyPe() == cur_ld_balancer) {
974     double end_lb_time = CkWallTimer();
975   }
976
977 #if (!defined(_FAULT_MLOG_) && !defined(_FAULT_CAUSAL_))
978   if (balancing) ComlibNotifyMigrationDone();  
979 #endif
980
981   theLbdb->ResumeClients();
982   if (balancing)  {
983     CheckMigrationComplete();
984     if (future_migrates_expected == 0 || 
985             future_migrates_expected == future_migrates_completed) {
986       CheckMigrationComplete();
987     }
988   }
989 #endif
990 }
991
992 /*
993   migration of objects contains two different kinds:
994   (1) objects want to make a barrier for migration completion
995       (waitForBarrier is true)
996       migrationDone() to finish and resumeClients
997   (2) objects don't need a barrier
998   However, next load balancing can only happen when both migrations complete
999 */ 
1000 void CentralLB::CheckMigrationComplete()
1001 {
1002 #if CMK_LBDB_ON
1003   lbdone ++;
1004   if (lbdone == 2) {
1005     if (_lb_args.debug() && CkMyPe()==0) {
1006       double end_lb_time = CkWallTimer();
1007       CkPrintf("CharmLB> %s: PE [%d] step %d finished at %f duration %f s\n\n",
1008                 lbname, cur_ld_balancer, step()-1, end_lb_time,
1009                 end_lb_time-start_lb_time);
1010     }
1011     lbdone = 0;
1012     future_migrates_expected = -1;
1013     future_migrates_completed = 0;
1014     DEBUGF(("[%d] Migration Complete\n", CkMyPe()));
1015     // release local barrier  so that the next load balancer can go
1016     LDOMHandle h;
1017     h.id.id.idx = 0;
1018     theLbdb->getLBDB()->DoneRegisteringObjects(h);
1019     // switch to the next load balancer in the list
1020     // subtle: called from Migrated() may result in Migrated() called in next LB
1021     theLbdb->nextLoadbalancer(seqno);
1022   }
1023 #endif
1024 }
1025
1026 void CentralLB::preprocess(LDStats* stats)
1027 {
1028   if (_lb_args.ignoreBgLoad())
1029     stats->clearBgLoad();
1030
1031   // Call the predictor for the future
1032   if (_lb_predict) FuturePredictor(statsData);
1033 }
1034
1035 // default load balancing strategy
1036 LBMigrateMsg* CentralLB::Strategy(LDStats* stats)
1037 {
1038 #if CMK_LBDB_ON
1039   double strat_start_time = CkWallTimer();
1040   if (_lb_args.debug())
1041     CkPrintf("CharmLB> %s: PE [%d] strategy starting at %f\n", lbname, cur_ld_balancer, strat_start_time);
1042
1043   work(stats);
1044
1045   if (_lb_args.debug()>1)  {
1046     CkPrintf("CharmLB> Obj Map:\n");
1047     for (int i=0; i<stats->n_objs; i++) CkPrintf("%d ", stats->to_proc[i]);
1048     CkPrintf("\n");
1049   }
1050
1051   LBMigrateMsg *msg = createMigrateMsg(stats);
1052
1053   if (_lb_args.debug()) {
1054     double strat_end_time = CkWallTimer();
1055     envelope *env = UsrToEnv(msg);
1056
1057     double lbdbMemsize = LBDatabase::Object()->useMem()/1000;
1058     CkPrintf("CharmLB> %s: PE [%d] Memory: LBManager: %d KB CentralLB: %d KB\n",
1059               lbname, cur_ld_balancer, (int)lbdbMemsize, (int)(useMem()/1000));
1060     CkPrintf("CharmLB> %s: PE [%d] #Objects migrating: %d, LBMigrateMsg size: %.2f MB\n", lbname, cur_ld_balancer, msg->n_moves, env->getTotalsize()/1024.0/1024.0);
1061     CkPrintf("CharmLB> %s: PE [%d] strategy finished at %f duration %f s\n",
1062               lbname, cur_ld_balancer, strat_end_time, strat_end_time-strat_start_time);
1063   }
1064
1065   return msg;
1066 #else
1067   return NULL;
1068 #endif
1069 }
1070
1071 void CentralLB::work(LDStats* stats)
1072 {
1073   // does nothing but print the database
1074   stats->print();
1075 }
1076
1077 // generate migrate message from stats->from_proc and to_proc
1078 LBMigrateMsg * CentralLB::createMigrateMsg(LDStats* stats)
1079 {
1080   int i;
1081   CkVec<MigrateInfo*> migrateInfo;
1082   for (i=0; i<stats->n_objs; i++) {
1083     LDObjData &objData = stats->objData[i];
1084     int frompe = stats->from_proc[i];
1085     int tope = stats->to_proc[i];
1086     if (frompe != tope) {
1087       //      CkPrintf("[%d] Obj %d migrating from %d to %d\n",
1088       //         CkMyPe(),obj,pe,dest);
1089       MigrateInfo *migrateMe = new MigrateInfo;
1090       migrateMe->obj = objData.handle;
1091       migrateMe->from_pe = frompe;
1092       migrateMe->to_pe = tope;
1093       migrateMe->async_arrival = objData.asyncArrival;
1094       migrateInfo.insertAtEnd(migrateMe);
1095     }
1096   }
1097
1098   int migrate_count=migrateInfo.length();
1099   LBMigrateMsg* msg = new(migrate_count,CkNumPes(),CkNumPes(),0) LBMigrateMsg;
1100   msg->n_moves = migrate_count;
1101   for(i=0; i < migrate_count; i++) {
1102     MigrateInfo* item = (MigrateInfo*) migrateInfo[i];
1103     msg->moves[i] = *item;
1104     delete item;
1105     migrateInfo[i] = 0;
1106   }
1107   return msg;
1108 }
1109
1110 LBMigrateMsg * CentralLB::extractMigrateMsg(LBMigrateMsg *m, int p)
1111 {
1112   int nmoves = 0;
1113   int nunavail = 0;
1114   int i;
1115   for (i=0; i<m->n_moves; i++) {
1116     MigrateInfo* item = (MigrateInfo*) &m->moves[i];
1117     if (item->from_pe == p || item->to_pe == p) nmoves++;
1118   }
1119   for (i=0; i<CkNumPes();i++) {
1120     if (!m->avail_vector[i]) nunavail++;
1121   }
1122   LBMigrateMsg* msg;
1123   if (nunavail) msg = new(nmoves,CkNumPes(),CkNumPes(),0) LBMigrateMsg;
1124   else msg = new(nmoves,0,0,0) LBMigrateMsg;
1125   msg->n_moves = nmoves;
1126   msg->level = m->level;
1127   msg->next_lb = m->next_lb;
1128   for (i=0,nmoves=0; i<m->n_moves; i++) {
1129     MigrateInfo* item = (MigrateInfo*) &m->moves[i];
1130     if (item->from_pe == p || item->to_pe == p) {
1131       msg->moves[nmoves] = *item;
1132       nmoves++;
1133     }
1134   }
1135   // copy processor data
1136   if (nunavail)
1137   for (i=0; i<CkNumPes();i++) {
1138     msg->avail_vector[i] = m->avail_vector[i];
1139     msg->expectedLoad[i] = m->expectedLoad[i];
1140   }
1141   return msg;
1142 }
1143
1144 void CentralLB::simulationWrite() {
1145   if(step() == LBSimulation::dumpStep)
1146   {
1147     // here we are supposed to dump the database
1148     int dumpFileSize = strlen(LBSimulation::dumpFile) + 4;
1149     char *dumpFileName = (char *)malloc(dumpFileSize);
1150     while (sprintf(dumpFileName, "%s.%d", LBSimulation::dumpFile, LBSimulation::dumpStep) >= dumpFileSize) {
1151       free(dumpFileName);
1152       dumpFileSize+=3;
1153       dumpFileName = (char *)malloc(dumpFileSize);
1154     }
1155     writeStatsMsgs(dumpFileName);
1156     free(dumpFileName);
1157     CmiPrintf("LBDump: Dumped the load balancing data at step %d.\n",LBSimulation::dumpStep);
1158     ++LBSimulation::dumpStep;
1159     --LBSimulation::dumpStepSize;
1160     if (LBSimulation::dumpStepSize <= 0) { // prevent stupid step sizes
1161       CmiPrintf("Charm++> Exiting...\n");
1162       CkExit();
1163     }
1164     return;
1165   }
1166 }
1167
1168 void CentralLB::simulationRead() {
1169   LBSimulation *simResults = NULL, *realResults;
1170   LBMigrateMsg *voidMessage = new (0,0,0,0) LBMigrateMsg();
1171   voidMessage->n_moves=0;
1172   for ( ;LBSimulation::simStepSize > 0; --LBSimulation::simStepSize, ++LBSimulation::simStep) {
1173     // here we are supposed to read the data from the dump database
1174     int simFileSize = strlen(LBSimulation::dumpFile) + 4;
1175     char *simFileName = (char *)malloc(simFileSize);
1176     while (sprintf(simFileName, "%s.%d", LBSimulation::dumpFile, LBSimulation::simStep) >= simFileSize) {
1177       free(simFileName);
1178       simFileSize+=3;
1179       simFileName = (char *)malloc(simFileSize);
1180     }
1181     readStatsMsgs(simFileName);
1182
1183     // allocate simResults (only the first step)
1184     if (simResults == NULL) {
1185       simResults = new LBSimulation(LBSimulation::simProcs);
1186       realResults = new LBSimulation(LBSimulation::simProcs);
1187     }
1188     else {
1189       // should be the same number of procs of the original simulation!
1190       if (!LBSimulation::procsChanged) {
1191         // it means we have a previous step, so in simResults there is data.
1192         // we can now print the real effects of the load balancer during the simulation
1193         // or print the difference between the predicted data and the real one.
1194         realResults->reset();
1195         // reset to_proc of statsData to be equal to from_proc
1196         for (int k=0; k < statsData->n_objs; ++k) statsData->to_proc[k] = statsData->from_proc[k];
1197         findSimResults(statsData, LBSimulation::simProcs, voidMessage, realResults);
1198         simResults->PrintDifferences(realResults,statsData);
1199       }
1200       simResults->reset();
1201     }
1202
1203     // now pass it to the strategy routine
1204     double startT = CkWallTimer();
1205     preprocess(statsData);
1206     CmiPrintf("%s> Strategy starts ... \n", lbname);
1207     LBMigrateMsg* migrateMsg = Strategy(statsData);
1208     CmiPrintf("%s> Strategy took %fs memory usage: CentralLB: %d KB.\n",
1209                lbname, CkWallTimer()-startT, (int)(useMem()/1000));
1210
1211     // now calculate the results of the load balancing simulation
1212     findSimResults(statsData, LBSimulation::simProcs, migrateMsg, simResults);
1213
1214     // now we have the simulation data, so print it and loop
1215     CmiPrintf("Charm++> LBSim: Simulation of load balancing step %d done.\n",LBSimulation::simStep);
1216     // **CWL** Officially recording my disdain here for using ints for bool
1217     if (LBSimulation::showDecisionsOnly) {
1218       simResults->PrintDecisions(migrateMsg, simFileName, 
1219                                  LBSimulation::simProcs);
1220     } else {
1221       simResults->PrintSimulationResults();
1222     }
1223
1224     free(simFileName);
1225     delete migrateMsg;
1226     CmiPrintf("Charm++> LBSim: Passing to the next step\n");
1227   }
1228   // deallocate simResults
1229   delete simResults;
1230   CmiPrintf("Charm++> Exiting...\n");
1231   CkExit();
1232 }
1233
1234 void CentralLB::readStatsMsgs(const char* filename) 
1235 {
1236 #if CMK_LBDB_ON
1237   int i;
1238   FILE *f = fopen(filename, "r");
1239   if (f==NULL) {
1240     CmiPrintf("Fatal Error> Cannot open LB Dump file %s!\n", filename);
1241     CmiAbort("");
1242   }
1243
1244   // at this stage, we need to rebuild the statsMsgList and
1245   // statsDataList structures. For that first deallocate the
1246   // old structures
1247   if (statsMsgsList) {
1248     for(i = 0; i < stats_msg_count; i++)
1249       delete statsMsgsList[i];
1250     delete[] statsMsgsList;
1251     statsMsgsList=0;
1252   }
1253
1254   PUP::fromDisk pd(f);
1255   PUP::machineInfo machInfo;
1256
1257   pd((char *)&machInfo, sizeof(machInfo));      // read machine info
1258   PUP::xlater p(machInfo, pd);
1259
1260   if (_lb_args.lbversion() > 1) {
1261     p|_lb_args.lbversion();             // write version number
1262     CkPrintf("LB> File version detected: %d\n", _lb_args.lbversion());
1263     CmiAssert(_lb_args.lbversion() <= LB_FORMAT_VERSION);
1264   }
1265   p|stats_msg_count;
1266
1267   CmiPrintf("readStatsMsgs for %d pes starts ... \n", stats_msg_count);
1268   if (LBSimulation::simProcs == 0) LBSimulation::simProcs = stats_msg_count;
1269   if (LBSimulation::simProcs != stats_msg_count) LBSimulation::procsChanged = true;
1270
1271   // LBSimulation::simProcs must be set
1272   statsData->pup(p);
1273
1274   CmiPrintf("Simulation for %d pes \n", LBSimulation::simProcs);
1275   CmiPrintf("n_obj: %d n_migratble: %d \n", statsData->n_objs, statsData->n_migrateobjs);
1276
1277   // file f is closed in the destructor of PUP::fromDisk
1278   CmiPrintf("ReadStatsMsg from %s completed\n", filename);
1279 #endif
1280 }
1281
1282 void CentralLB::writeStatsMsgs(const char* filename) 
1283 {
1284 #if CMK_LBDB_ON
1285   FILE *f = fopen(filename, "w");
1286   if (f==NULL) {
1287     CmiPrintf("Fatal Error> writeStatsMsgs failed to open the output file %s!\n", filename);
1288     CmiAbort("");
1289   }
1290
1291   const PUP::machineInfo &machInfo = PUP::machineInfo::current();
1292   PUP::toDisk p(f);
1293   p((char *)&machInfo, sizeof(machInfo));       // machine info
1294
1295   p|_lb_args.lbversion();               // write version number
1296   p|stats_msg_count;
1297   statsData->pup(p);
1298
1299   fclose(f);
1300
1301   CmiPrintf("WriteStatsMsgs to %s succeed!\n", filename);
1302 #endif
1303 }
1304
1305 // calculate the predicted wallclock/cpu load for every processors
1306 // considering communication overhead if considerComm is true
1307 void getPredictedLoadWithMsg(BaseLB::LDStats* stats, int count, 
1308                       LBMigrateMsg *msg, LBInfo &info, 
1309                       int considerComm)
1310 {
1311 #if CMK_LBDB_ON
1312         stats->makeCommHash();
1313
1314         // update to_proc according to migration msgs
1315         for(int i = 0; i < msg->n_moves; i++) {
1316           MigrateInfo &mInfo = msg->moves[i];
1317           int idx = stats->getHash(mInfo.obj.objID(), mInfo.obj.omID());
1318           CmiAssert(idx != -1);
1319           stats->to_proc[idx] = mInfo.to_pe;
1320         }
1321
1322         info.getInfo(stats, count, considerComm);
1323 #endif
1324 }
1325
1326
1327 void CentralLB::findSimResults(LDStats* stats, int count, LBMigrateMsg* msg, LBSimulation* simResults)
1328 {
1329     CkAssert(simResults != NULL && count == simResults->numPes);
1330     // estimate the new loads of the processors. As a first approximation, this is the
1331     // sum of the cpu times of the objects on that processor
1332     double startT = CkWallTimer();
1333     getPredictedLoadWithMsg(stats, count, msg, simResults->lbinfo, 1);
1334     CmiPrintf("getPredictedLoad finished in %fs\n", CkWallTimer()-startT);
1335 }
1336
1337 void CentralLB::pup(PUP::er &p) { 
1338   BaseLB::pup(p); 
1339   if (p.isUnpacking())  {
1340     initLB(CkLBOptions(seqno)); 
1341   }
1342   p|reduction_started;
1343   int has_statsMsg=0;
1344   if (p.isPacking()) has_statsMsg = (statsMsg!=NULL);
1345   p|has_statsMsg;
1346   if (has_statsMsg) {
1347     if (p.isUnpacking())
1348       statsMsg = new CLBStatsMsg;
1349     statsMsg->pup(p);
1350   }
1351 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
1352   p | lbDecisionCount;
1353   p | resumeCount;
1354 #endif
1355         
1356 }
1357
1358 int CentralLB::useMem() { 
1359   return sizeof(CentralLB) + statsData->useMem() + 
1360          CkNumPes() * sizeof(CLBStatsMsg *);
1361 }
1362
1363
1364 /**
1365   CLBStatsMsg is not a real message now.
1366   CLBStatsMsg is used for all processors to fill in their local load and comm
1367   statistics and send to processor 0
1368 */
1369
1370 CLBStatsMsg::CLBStatsMsg(int osz, int csz) {
1371   n_objs = osz;
1372   n_comm = csz;
1373   objData = new LDObjData[osz];
1374   commData = new LDCommData[csz];
1375   avail_vector = NULL;
1376 }
1377
1378 CLBStatsMsg::~CLBStatsMsg() {
1379   delete [] objData;
1380   delete [] commData;
1381   delete [] avail_vector;
1382 }
1383
1384 void CLBStatsMsg::pup(PUP::er &p) {
1385   int i;
1386   p|from_pe;
1387   p|pe_speed;
1388   p|total_walltime;
1389   p|idletime;
1390   p|bg_walltime;
1391 #if CMK_LB_CPUTIMER
1392   p|total_cputime;
1393   p|bg_cputime;
1394 #endif
1395 #if (defined(_FAULT_MLOG_) || defined(_FAULT_CAUSAL_))
1396   p | step;
1397 #endif
1398   p|n_objs;
1399   if (p.isUnpacking()) objData = new LDObjData[n_objs];
1400   for (i=0; i<n_objs; i++) p|objData[i];
1401   p|n_comm;
1402   if (p.isUnpacking()) commData = new LDCommData[n_comm];
1403   for (i=0; i<n_comm; i++) p|commData[i];
1404
1405   int has_avail_vector;
1406   if (!p.isUnpacking()) has_avail_vector = (avail_vector != NULL);
1407   p|has_avail_vector;
1408   if (p.isUnpacking()) {
1409     if (has_avail_vector) avail_vector = new char[CkNumPes()];
1410     else avail_vector = NULL;
1411   }
1412   if (has_avail_vector) p(avail_vector, CkNumPes());
1413
1414   p(next_lb);
1415 }
1416
1417 // CkMarshalledCLBStatsMessage is used in the marshalled parameter in
1418 // the entry function, it is just used to use to pup.
1419 // I don't use CLBStatsMsg directly as marshalled parameter because
1420 // I want the data pointer stored and not to be freed by the Charm++.
1421 void CkMarshalledCLBStatsMessage::free() { 
1422   int count = msgs.size();
1423   for  (int i=0; i<count; i++) {
1424     delete msgs[i];
1425     msgs[i] = NULL;
1426   }
1427   msgs.free();
1428 }
1429
1430 void CkMarshalledCLBStatsMessage::add(CkMarshalledCLBStatsMessage &m)
1431 {
1432   int count = m.getCount();
1433   for (int i=0; i<count; i++) add(m.getMessage(i));
1434 }
1435
1436 void CkMarshalledCLBStatsMessage::pup(PUP::er &p)
1437 {
1438   int count = msgs.size();
1439   p|count;
1440   for (int i=0; i<count; i++) {
1441     CLBStatsMsg *msg;
1442     if (p.isUnpacking()) msg = new CLBStatsMsg;
1443     else { 
1444       msg = msgs[i]; CmiAssert(msg!=NULL);
1445     }
1446     msg->pup(p);
1447     if (p.isUnpacking()) add(msg);
1448   }
1449 }
1450
1451 SpanningTree::SpanningTree()
1452 {
1453         double sq = sqrt(CkNumPes()*4.0-3.0) - 1; // 1 + arity + arity*arity = CkNumPes()
1454         arity = (int)ceil(sq/2);
1455         calcParent(CkMyPe());
1456         calcNumChildren(CkMyPe());
1457 }
1458
1459 void SpanningTree::calcParent(int n)
1460 {
1461         parent=-1;
1462         if(n != 0  && arity > 0)
1463                 parent = (n-1)/arity;
1464 }
1465
1466 void SpanningTree::calcNumChildren(int n)
1467 {
1468         numChildren = 0;
1469         if (arity == 0) return;
1470         int fullNode=(CkNumPes()-1-arity)/arity;
1471         if(n <= fullNode)
1472                 numChildren = arity;
1473         if(n == fullNode+1)
1474                 numChildren = CkNumPes()-1-(fullNode+1)*arity;
1475         if(n > fullNode+1)
1476                 numChildren = 0;
1477 }
1478
1479 #include "CentralLB.def.h"
1480  
1481 /*@}*/